JP2003315402A - コイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置 - Google Patents
コイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】導体の水による直接冷却運転の際、導体から絶
縁層に水が漏出し、これに伴って発生するコイルの絶縁
劣化を、操作容易にして早期に、かつ正確にして確実に
検出できるコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適
用するコイル劣化診断装置を提供する。 【解決手段】本発明に係るコイル劣化診断方法は、媒体
で直接冷却する導体１３を絶縁層１４，１５，２６で被
覆し、絶縁層１４，１５，２６内に挿着する内部電極１
６，２４，２５とでコイル１１を構成し、コイル１１の
導体に交流電圧を印加するとともに、コイル１１に臨む
電位測定プローブ１８で内部電極１６，２４，２５の電
位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べ
て高いとき、導体１３から絶縁層１４，１５，２６に媒
体が漏出し、絶縁劣化していると判定する。
縁層に水が漏出し、これに伴って発生するコイルの絶縁
劣化を、操作容易にして早期に、かつ正確にして確実に
検出できるコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適
用するコイル劣化診断装置を提供する。 【解決手段】本発明に係るコイル劣化診断方法は、媒体
で直接冷却する導体１３を絶縁層１４，１５，２６で被
覆し、絶縁層１４，１５，２６内に挿着する内部電極１
６，２４，２５とでコイル１１を構成し、コイル１１の
導体に交流電圧を印加するとともに、コイル１１に臨む
電位測定プローブ１８で内部電極１６，２４，２５の電
位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べ
て高いとき、導体１３から絶縁層１４，１５，２６に媒
体が漏出し、絶縁劣化していると判定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導体の水による直
接冷却運転の際、導体から絶縁層に水が漏出し、これに
伴ってコイルに絶縁劣化が発生しているかの有無を診断
するコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用する
コイル劣化診断装置に関する。
接冷却運転の際、導体から絶縁層に水が漏出し、これに
伴ってコイルに絶縁劣化が発生しているかの有無を診断
するコイル劣化診断方法およびこの診断方法に適用する
コイル劣化診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転電機は、容量が大きくなると、固定
子コイル（固定子巻線）に流れる電流が大きくなり、こ
れに伴って固定子コイルに発生するジュール損失により
温度が高くなりすぎて設計することが難しくなってい
る。
子コイル（固定子巻線）に流れる電流が大きくなり、こ
れに伴って固定子コイルに発生するジュール損失により
温度が高くなりすぎて設計することが難しくなってい
る。
【０００３】このため、最近の大容量回転電機では、固
定子コイルを水で直接冷却するタイプのものが数多く実
施されており、その構成として図２７に示すものがあ
る。
定子コイルを水で直接冷却するタイプのものが数多く実
施されており、その構成として図２７に示すものがあ
る。
【０００４】一般に、大容量回転電機は、円筒状に形成
する固定子鉄心１の内部側に数多くの溝を設け、各溝に
下コイル２ｂおよび上コイル２ａを一対の組として挿通
させている。
する固定子鉄心１の内部側に数多くの溝を設け、各溝に
下コイル２ｂおよび上コイル２ａを一対の組として挿通
させている。
【０００５】上，下コイル２ａ，２ｂは、素線として中
空平角銅線単独または中実平角銅線に中空平角線を混ぜ
たものを用いて導体３ａ，３ｂとし、導体３ａ，３ｂの
断面外形を長方形に成形し、その外側に絶縁層４ａ，４
ｂを被覆している。
空平角銅線単独または中実平角銅線に中空平角線を混ぜ
たものを用いて導体３ａ，３ｂとし、導体３ａ，３ｂの
断面外形を長方形に成形し、その外側に絶縁層４ａ，４
ｂを被覆している。
【０００６】また、上，下コイル２ａ，２ｂは、導体３
ａ，３ｂの端部にクリップ５ａ，５ｂを溶接接続させ、
各クリップ５ａ，５ｂ間を第１中空接続導体６で接続さ
せ、絶縁接続管７から供給される、例えば脱イオン水等
の水で、直接導体３ａ，３ｂを冷却するようになってい
る。
ａ，３ｂの端部にクリップ５ａ，５ｂを溶接接続させ、
各クリップ５ａ，５ｂ間を第１中空接続導体６で接続さ
せ、絶縁接続管７から供給される、例えば脱イオン水等
の水で、直接導体３ａ，３ｂを冷却するようになってい
る。
【０００７】ところで、長年の運転の結果、導体３ａ，
３ｂとクリップ５ａ，５ｂとの溶接部分に腐食による劣
化が生じて微細な穴があき、水が絶縁層４ａ，４ｂに漏
出し、コイルは絶縁破壊を起すことがある。
３ｂとクリップ５ａ，５ｂとの溶接部分に腐食による劣
化が生じて微細な穴があき、水が絶縁層４ａ，４ｂに漏
出し、コイルは絶縁破壊を起すことがある。
【０００８】このようなコイルの絶縁破壊に対し、導体
３ａ，３ｂとクリップ５ａ，５ｂとの溶接部分が絶縁層
で覆われていて目視確認できないので、水の絶縁層への
漏出確認手段として、例えば、特開平９−３３１６５６
号公報、特開平９−５１６５８号公報および特開平１０
−１７７０５３号公報が提案されている。
３ａ，３ｂとクリップ５ａ，５ｂとの溶接部分が絶縁層
で覆われていて目視確認できないので、水の絶縁層への
漏出確認手段として、例えば、特開平９−３３１６５６
号公報、特開平９−５１６５８号公報および特開平１０
−１７７０５３号公報が提案されている。
【０００９】これらの発明は、ともに、水の漏出による
絶縁層の静電容量が増加する現象を利用するもので、鉄
心外のコイルに電極を当接させ、導体と電極との静電容
量を計測し、計測した静電容量が著しく高い値のとき、
水が絶縁層に漏出していると判定するものである。
絶縁層の静電容量が増加する現象を利用するもので、鉄
心外のコイルに電極を当接させ、導体と電極との静電容
量を計測し、計測した静電容量が著しく高い値のとき、
水が絶縁層に漏出していると判定するものである。
【００１０】これらは、絶縁層の静電容量を測定するだ
けであるから、操作が簡易であり、水の絶縁層への漏出
簡易測定手段として評価されている。
けであるから、操作が簡易であり、水の絶縁層への漏出
簡易測定手段として評価されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】大容量の回転電機に
は、コイルの絶縁構造として、図２８に示すように、絶
縁層９，９ａ，９ｂ，９ｃに内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ
を設け、コイル表面の電界を低減させたものが実施され
ている。
は、コイルの絶縁構造として、図２８に示すように、絶
縁層９，９ａ，９ｂ，９ｃに内部電極８ａ，８ｂ，８ｃ
を設け、コイル表面の電界を低減させたものが実施され
ている。
【００１２】なお、絶縁設計によっては、内部電極８
ａ，８ｂ，８ｃを２層〜４層にすることもあるが、ここ
では３層の場合を例に採って説明する。
ａ，８ｂ，８ｃを２層〜４層にすることもあるが、ここ
では３層の場合を例に採って説明する。
【００１３】このコイル絶縁構造は、上コイル２ａと下
コイル２ｂとを一対とするコイル２（２ａ，２ｂ）の導
体３の外側を絶縁層９，９ａ〜９ｃで覆うとともに、絶
縁層９，９ａ〜９ｃに三つの内部電極８ａ〜８ｃを挿着
し、最外層の内部電極８ｃをコイル２（２ａ，２ｂ）の
直線部分の最外層における低抵抗層１０に接続させ、中
間の内部電極８ａ，８ｂで絶縁層９ａ〜９ｃの静電容量
を容量分圧し、コイルエンド部の絶縁層の外表面の電界
を小さく抑えたものである。なお、コイルエンド部の端
部には、導体３（３ａ，３ｂ）を水で直接冷却する口出
管７を備えたクリップ５（５ａ，５ｂ）が設けられてい
る。
コイル２ｂとを一対とするコイル２（２ａ，２ｂ）の導
体３の外側を絶縁層９，９ａ〜９ｃで覆うとともに、絶
縁層９，９ａ〜９ｃに三つの内部電極８ａ〜８ｃを挿着
し、最外層の内部電極８ｃをコイル２（２ａ，２ｂ）の
直線部分の最外層における低抵抗層１０に接続させ、中
間の内部電極８ａ，８ｂで絶縁層９ａ〜９ｃの静電容量
を容量分圧し、コイルエンド部の絶縁層の外表面の電界
を小さく抑えたものである。なお、コイルエンド部の端
部には、導体３（３ａ，３ｂ）を水で直接冷却する口出
管７を備えたクリップ５（５ａ，５ｂ）が設けられてい
る。
【００１４】このようなコイル絶縁構造の回転電機に、
上述公開特許公報に開示されたコイル２（２，２ｂ）の
絶縁層９，９ａ〜９ｃへの水漏出検出技術を適用する場
合、幾つかの問題が出ている。
上述公開特許公報に開示されたコイル２（２，２ｂ）の
絶縁層９，９ａ〜９ｃへの水漏出検出技術を適用する場
合、幾つかの問題が出ている。
【００１５】今、説明の便宜上、コイル２（２ａ，２
ｂ）の絶縁層９，９ａ〜９ｃのうち、Ａ領域を第１内部
電極空間領域、Ｂ領域を第２内部電極空間領域、Ｃ領域
を第３内部電極空間領域、Ｄ領域を内部電極不存在領域
と呼称区分すると、上述の漏出水検出技術では、計測領
域がＤ領域だけにしか適用できない。
ｂ）の絶縁層９，９ａ〜９ｃのうち、Ａ領域を第１内部
電極空間領域、Ｂ領域を第２内部電極空間領域、Ｃ領域
を第３内部電極空間領域、Ｄ領域を内部電極不存在領域
と呼称区分すると、上述の漏出水検出技術では、計測領
域がＤ領域だけにしか適用できない。
【００１６】しかし、Ｄ領域は、コイル２（２ａ，２
ｂ）の電磁振動を抑えるため太いリングが設置され、こ
のリングをガラス紐で縛り付けているので計測電極を取
り付ける余裕がない。
ｂ）の電磁振動を抑えるため太いリングが設置され、こ
のリングをガラス紐で縛り付けているので計測電極を取
り付ける余裕がない。
【００１７】また、このＤ領域は、マイカ絶縁テープを
巻回するクリップ５の外装がコイルエンド部の絶縁層と
重ね合わされる領域であり、絶縁厚さが一定ではない。
静電容量は絶縁厚さに反比例するので、絶縁厚さが一定
になっていないと、計測ができない。
巻回するクリップ５の外装がコイルエンド部の絶縁層と
重ね合わされる領域であり、絶縁厚さが一定ではない。
静電容量は絶縁厚さに反比例するので、絶縁厚さが一定
になっていないと、計測ができない。
【００１８】したがって、上述の水漏出検出技術では、
実質的に静電容量を計測することができない。
実質的に静電容量を計測することができない。
【００１９】次に、領域Ａの表面に電極を取り付け、取
り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との間の静電容量
を測定することを検討してみる。
り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との間の静電容量
を測定することを検討してみる。
【００２０】従来、漏出水は、導体３と最内層の内部電
極８ａとの間に侵入し、その内部電極８ａの上部に浸入
することが少ない。このため、領域Ａの表面に電極を取
り付け、導体３（３ａ，３ｂ）に交流電圧を印加し、導
体３（３ａ，３ｂ）の静電容量を測定しても、その計測
値の大部分は、内部電極８ａとコイル表面の電極間の静
電容量で決まるので、健全なコイルと漏出水のあるコイ
ルとの差が殆どなく、漏出水に基づく絶縁劣化の診断の
意味がない。
極８ａとの間に侵入し、その内部電極８ａの上部に浸入
することが少ない。このため、領域Ａの表面に電極を取
り付け、導体３（３ａ，３ｂ）に交流電圧を印加し、導
体３（３ａ，３ｂ）の静電容量を測定しても、その計測
値の大部分は、内部電極８ａとコイル表面の電極間の静
電容量で決まるので、健全なコイルと漏出水のあるコイ
ルとの差が殆どなく、漏出水に基づく絶縁劣化の診断の
意味がない。
【００２１】また、領域Ｂまたは領域Ｃの表面に電極を
取り付け、取り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との
間の静電容量を測定することを検討してみると、この場
合も、上述と同様に、内部電極８ｂ，８ｃの外側に漏出
水が浸入せず、コイル表面に取り付けた電極と導体３
（３ａ，３ｂ）との間の静電容量を計測しても健全なコ
イルと漏出水のあるコイルとの間に差が出ない。
取り付け、取り付けた電極と導体３（３ａ，３ｂ）との
間の静電容量を測定することを検討してみると、この場
合も、上述と同様に、内部電極８ｂ，８ｃの外側に漏出
水が浸入せず、コイル表面に取り付けた電極と導体３
（３ａ，３ｂ）との間の静電容量を計測しても健全なコ
イルと漏出水のあるコイルとの間に差が出ない。
【００２２】このように、既に提案されている上述の技
術では、絶縁層９，９ａ〜９ｃに内部電極８ａ〜８ｂを
挿入する構造の回転電機に、そのまま適用することがで
きず、新たなる改善が求められていた。
術では、絶縁層９，９ａ〜９ｃに内部電極８ａ〜８ｂを
挿入する構造の回転電機に、そのまま適用することがで
きず、新たなる改善が求められていた。
【００２３】本発明は、このような要望に応えてなされ
たもので、導体の水による直接冷却運転の際、導体から
絶縁層に水が漏出し、これに伴って発生するコイルの絶
縁劣化を、操作容易にして早期に、かつ正確にして確実
に検出できるコイル劣化診断方法およびこの診断方法に
適用するコイル劣化診断装置を提供することを目的とす
る。
たもので、導体の水による直接冷却運転の際、導体から
絶縁層に水が漏出し、これに伴って発生するコイルの絶
縁劣化を、操作容易にして早期に、かつ正確にして確実
に検出できるコイル劣化診断方法およびこの診断方法に
適用するコイル劣化診断装置を提供することを目的とす
る。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明に係るコイル劣化
診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項１に
記載したように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被
覆し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構
成し、このコイルの前記導体に交流電圧を印加するとと
もに、前記コイルに臨む電位測定プローブで前記内部電
極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位
に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏
出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
診断方法は、上述の目的を達成するために、請求項１に
記載したように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被
覆し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構
成し、このコイルの前記導体に交流電圧を印加するとと
もに、前記コイルに臨む電位測定プローブで前記内部電
極の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位
に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏
出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２５】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前
記コイルに挿着する表面電極に臨む電位測定プローブで
前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコ
イルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層
に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法であ
る。
は、上述の目的を達成するために、請求項２に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前
記コイルに挿着する表面電極に臨む電位測定プローブで
前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健全なコ
イルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層
に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定する方法であ
る。
【００２６】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前
記コイルに挿着する表面電極の電位を高入力インピーダ
ンス電位計で計測し、計測した電位が健全なコイルの電
位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が
漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項３に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、前
記コイルに挿着する表面電極の電位を高入力インピーダ
ンス電位計で計測し、計測した電位が健全なコイルの電
位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が
漏出し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００２７】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、こ
のコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させ
て前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認
後、前記絶縁層に挿着する前記内部電極の電位を計測
し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いと
き、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化
していると判定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項４に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧を印加するとともに、こ
のコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させ
て前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認
後、前記絶縁層に挿着する前記内部電極の電位を計測
し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いと
き、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化
していると判定する方法である。
【００２８】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に電圧を印加するとともに、このコ
イルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させて前
記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認後、
前記コイルに装着する表面電極の電位を計測し、計測し
た電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導
体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると
判定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項５に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に電圧を印加するとともに、このコ
イルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退させて前
記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確認後、
前記コイルに装着する表面電極の電位を計測し、計測し
た電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導
体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると
判定する方法である。
【００２９】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載した
ように、内部電極および表面電極のうち、いずれか一方
で計測した電位は、その大きさと、導体に印加した電圧
に対する位相とが健全なコイルの位相に較べて偏差が出
たとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁
劣化していると判定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項６に記載した
ように、内部電極および表面電極のうち、いずれか一方
で計測した電位は、その大きさと、導体に印加した電圧
に対する位相とが健全なコイルの位相に較べて偏差が出
たとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁
劣化していると判定する方法である。
【００３０】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載した
ように、媒体で直接冷却する媒体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に直流電圧で、かつ方形波の電圧を
印加し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高
いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁
劣化していると判定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項７に記載した
ように、媒体で直接冷却する媒体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に直流電圧で、かつ方形波の電圧を
印加し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高
いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁
劣化していると判定する方法である。
【００３１】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルに装着する表面電極を一旦接地し、次いで接地
を解除した後、前記導体に階段関数状直流電圧、または
方形波電圧を印加し、前記表面電極の電位を計測する方
法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項８に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルに装着する表面電極を一旦接地し、次いで接地
を解除した後、前記導体に階段関数状直流電圧、または
方形波電圧を印加し、前記表面電極の電位を計測する方
法である。
【００３２】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧階段関数状直流電圧およ
び方形波電圧のうち、いずれか一方を印加するととも
に、前記コイルに装着する表面電極に接続され、かつ同
じ電位に維持される外部電極の電位を計測し、計測した
電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体
から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判
定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項９に記載した
ように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、こ
の絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成し、こ
のコイルの前記導体に交流電圧階段関数状直流電圧およ
び方形波電圧のうち、いずれか一方を印加するととも
に、前記コイルに装着する表面電極に接続され、かつ同
じ電位に維持される外部電極の電位を計測し、計測した
電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体
から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判
定する方法である。
【００３３】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載し
たように、計測した電位は、統計的な処理により求めら
れた限界値を超えたとき、導体から絶縁層に媒体が漏出
し、絶縁劣化していると判定する方法である。
は、上述の目的を達成するために、請求項１０に記載し
たように、計測した電位は、統計的な処理により求めら
れた限界値を超えたとき、導体から絶縁層に媒体が漏出
し、絶縁劣化していると判定する方法である。
【００３４】また、本発明に係るコイル劣化診断方法
は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載し
たように、計測した電位は、内部電極の位置毎に異なる
とき、異なる内部電極の電位の比の標準値を予め求めて
おき、同じ位置の内部電極の電位に換算して用いる方法
である。
は、上述の目的を達成するために、請求項１１に記載し
たように、計測した電位は、内部電極の位置毎に異なる
とき、異なる内部電極の電位の比の標準値を予め求めて
おき、同じ位置の内部電極の電位に換算して用いる方法
である。
【００３５】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載し
たように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、
この絶縁層内に挿着する内部電極とで構成するコイル
と、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記内
部電極および前記コイルに装着した表面電極装置のう
ち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計
測する非接触表面電位計と、前記電源から前記導体に印
加する電圧を計測する電圧読取り装置とを備えたもので
ある。
は、上述の目的を達成するために、請求項１２に記載し
たように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、
この絶縁層内に挿着する内部電極とで構成するコイル
と、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記内
部電極および前記コイルに装着した表面電極装置のう
ち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計
測する非接触表面電位計と、前記電源から前記導体に印
加する電圧を計測する電圧読取り装置とを備えたもので
ある。
【００３６】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合
せて構成するものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項１３に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合
せて構成するものである。
【００３７】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合
わせるとともに、前記絶縁板に突起を備えたものであ
る。
は、上述の目的を達成するために、請求項１４に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合
わせるとともに、前記絶縁板に突起を備えたものであ
る。
【００３８】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合
わせるとともに、前記絶縁板に柄を備えたものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項１５に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に絶縁板を貼り合
わせるとともに、前記絶縁板に柄を備えたものである。
【００３９】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１６に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装さ
せて押え板を貼り合せたものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項１６に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装さ
せて押え板を貼り合せたものである。
【００４０】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１７に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装さ
せて押え板を貼り合わせるとともに、前記押え板に柄を
備えたものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項１７に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に柔軟部を介装さ
せて押え板を貼り合わせるとともに、前記押え板に柄を
備えたものである。
【００４１】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１８に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に柄を備えたもの
である。
は、上述の目的を達成するために、請求項１８に記載し
たように、表面電極装置は、表面電極に柄を備えたもの
である。
【００４２】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項１９に記載し
たように、電位測定プローブは、その電位測定窓と表面
電極との間を予め定められた距離に維持させるプローブ
支えを備えたものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項１９に記載し
たように、電位測定プローブは、その電位測定窓と表面
電極との間を予め定められた距離に維持させるプローブ
支えを備えたものである。
【００４３】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項２０に記載し
たように、電位測定プローブは、表面電極を支持する押
え板から延びるプローブ支持具で支持されるとともに、
前記表面電極に接続させ、かつプローブ支持具に設けた
外部電極と、この外部電極と電位測定窓とを予め定めら
れた距離に維持させるスペーサとを備えたものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項２０に記載し
たように、電位測定プローブは、表面電極を支持する押
え板から延びるプローブ支持具で支持されるとともに、
前記表面電極に接続させ、かつプローブ支持具に設けた
外部電極と、この外部電極と電位測定窓とを予め定めら
れた距離に維持させるスペーサとを備えたものである。
【００４４】また、本発明に係るコイル劣化診断装置
は、上述の目的を達成するために、請求項２１に記載し
たように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、
この絶縁層内に挿着する内部電極とで構成するコイル
と、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記内
部電極および前記コイルに装着した表面電極装置のう
ち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計
測する非接触表面電位計と、前記電源から前記コイルに
印加する電圧を計測する電圧読取り装置と、前記非接触
表面電位計で計測した電位を記録、保存するコンピュー
タとを備えたものである。
は、上述の目的を達成するために、請求項２１に記載し
たように、媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆し、
この絶縁層内に挿着する内部電極とで構成するコイル
と、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前記内
部電極および前記コイルに装着した表面電極装置のう
ち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して計
測する非接触表面電位計と、前記電源から前記コイルに
印加する電圧を計測する電圧読取り装置と、前記非接触
表面電位計で計測した電位を記録、保存するコンピュー
タとを備えたものである。
【００４５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコイル劣化診
断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装
置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して
説明する。
断方法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装
置の実施形態を図面および図面に付した符号を引用して
説明する。
【００４６】図１は、本発明に係るコイル劣化診断方法
およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第
１実施形態を示す模式図である。なお、計測位置は、例
示として、既に図２８で示した領域Ａにおける横断面位
置である。
およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第
１実施形態を示す模式図である。なお、計測位置は、例
示として、既に図２８で示した領域Ａにおける横断面位
置である。
【００４７】本実施形態に係るコイル劣化装置は、例え
ば水で直接冷却するコイル１１に交流電圧を印加する交
流電源１２と、コイル１１の電位を測定する電位測定装
置２３とを備えている。
ば水で直接冷却するコイル１１に交流電圧を印加する交
流電源１２と、コイル１１の電位を測定する電位測定装
置２３とを備えている。
【００４８】コイル１１は、中央部分に位置する導体１
３を巻回する第１絶縁層１４および第２絶縁層１５と、
第１絶縁槽１４と第２絶縁層１５との間に挿着する第１
内部電極１６とで構成されている。このコイル１１の横
断面部分は、既に図２８で示した領域Ａに相当してい
る。
３を巻回する第１絶縁層１４および第２絶縁層１５と、
第１絶縁槽１４と第２絶縁層１５との間に挿着する第１
内部電極１６とで構成されている。このコイル１１の横
断面部分は、既に図２８で示した領域Ａに相当してい
る。
【００４９】一方、電位測定装置２３は、測定部分に電
位測定窓１７を設けた電位測定プローブ１８と、この電
位測定プローブ１８に入力端子２１を介して接続し、コ
イル１１の電位を計測する非接触表面電位計１９と、こ
の非接触表面電位計１９に出力端子２２を介して接続
し、交流電源１２からコイル１１に印加する交流電圧を
計測する、例えば、オシロスコープあるいは交流電圧計
等の電圧読取り装置２０とで構成している。
位測定窓１７を設けた電位測定プローブ１８と、この電
位測定プローブ１８に入力端子２１を介して接続し、コ
イル１１の電位を計測する非接触表面電位計１９と、こ
の非接触表面電位計１９に出力端子２２を介して接続
し、交流電源１２からコイル１１に印加する交流電圧を
計測する、例えば、オシロスコープあるいは交流電圧計
等の電圧読取り装置２０とで構成している。
【００５０】このような構成を備えるコイル劣化診断装
置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基
づく電位を検出するコイル劣化診断方法は、コイル１１
の一側面に電位測定プローブ１８の電位測定駆動窓１７
を近接して行われる。
置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基
づく電位を検出するコイル劣化診断方法は、コイル１１
の一側面に電位測定プローブ１８の電位測定駆動窓１７
を近接して行われる。
【００５１】まず、交流電源１２からコイル１１の導体
１３に交流電圧Ｅを印加し、このとき、第１内部電極１
６の電位を電位測定プローブ１８を介して非接触表面電
位計１９で計測するとともに、電圧読取り装置２０で電
圧を読み取る。なお、交流電圧を非接触表面電位計１９
自身で計測できれば電圧読取り装置２０を省略してもよ
い。
１３に交流電圧Ｅを印加し、このとき、第１内部電極１
６の電位を電位測定プローブ１８を介して非接触表面電
位計１９で計測するとともに、電圧読取り装置２０で電
圧を読み取る。なお、交流電圧を非接触表面電位計１９
自身で計測できれば電圧読取り装置２０を省略してもよ
い。
【００５２】次に、このときの第１内部電極１６の電位
を、図２に示す等価回路を用いて計算する。
を、図２に示す等価回路を用いて計算する。
【００５３】今、図２に示す等価回路において、導体１
３と最内部に位置する第１内部電極１６との間の静電容
量をＣａ、第１内部電極１６と第２内部電極２４との間
の静電容量をＣｂ、第２内部電極２４と第３内部電極２
５との間の静電容量をＣｃとする。
３と最内部に位置する第１内部電極１６との間の静電容
量をＣａ、第１内部電極１６と第２内部電極２４との間
の静電容量をＣｂ、第２内部電極２４と第３内部電極２
５との間の静電容量をＣｃとする。
【００５４】また、導体１３から第１絶縁層１４、第２
絶縁層１５および第３絶縁層２６のうち、いずれかに漏
出水が浸入し、水の比誘電率が、例えば８０と非常に大
きくなっていると、第１内部電極１６の静電容量Ｃａが
増加し、さらに、水の電気伝導度が第２〜第３絶縁層１
５，２６の電気伝導度よりも高いと誘電損失が大幅に増
加することが一般によく知られている。この誘電損失を
模擬するために導体１３と第１内部電極１６との間に
は、等価抵抗Ｒａが設けられる。尤も、漏出水の浸入が
なければ、電圧Ｅが静電容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃで分圧さ
れる。
絶縁層１５および第３絶縁層２６のうち、いずれかに漏
出水が浸入し、水の比誘電率が、例えば８０と非常に大
きくなっていると、第１内部電極１６の静電容量Ｃａが
増加し、さらに、水の電気伝導度が第２〜第３絶縁層１
５，２６の電気伝導度よりも高いと誘電損失が大幅に増
加することが一般によく知られている。この誘電損失を
模擬するために導体１３と第１内部電極１６との間に
は、等価抵抗Ｒａが設けられる。尤も、漏出水の浸入が
なければ、電圧Ｅが静電容量Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃで分圧さ
れる。
【００５５】第１内部電極１６の電位Ｖａは、次式で表
される。
される。
【００５６】
【数１】
【００５７】ここで、導体１３と第１内部電極１６との
間の静電容量Ｃａ、第１内部電極１６と第２内部電極２
４との間の静電容量Ｃｂ、第２内部電極２４と第３内部
電極２５との間の静電容量Ｃｃのそれぞれは、測定値と
してＣａ＝１５００ｐＦ、Ｃｂ＝２５００ｐＦ、Ｃｃ＝
３０００ｐＦとして与えられた。
間の静電容量Ｃａ、第１内部電極１６と第２内部電極２
４との間の静電容量Ｃｂ、第２内部電極２４と第３内部
電極２５との間の静電容量Ｃｃのそれぞれは、測定値と
してＣａ＝１５００ｐＦ、Ｃｂ＝２５００ｐＦ、Ｃｃ＝
３０００ｐＦとして与えられた。
【００５８】今、印加電圧Ｅ＝１００ｒｍｓで、５０Ｈ
ｚの交流の場合、Ｖａ＝５２．４Ｖになる。
ｚの交流の場合、Ｖａ＝５２．４Ｖになる。
【００５９】次に、漏出水が第１絶縁層１４に浸入し、
静電容量Ｃａが２倍の３０００ｐＦに増加し、また誘電
損失が増加し、誘電正接が０．５に増加した場合（健全
な場合、一般には０．０１程度以下）、第１内部電極１
６の電位Ｖａを計算する。
静電容量Ｃａが２倍の３０００ｐＦに増加し、また誘電
損失が増加し、誘電正接が０．５に増加した場合（健全
な場合、一般には０．０１程度以下）、第１内部電極１
６の電位Ｖａを計算する。
【００６０】計算式は複雑であるため省略し、ここでは
結果だけを述べると、Ｖａ＝７２．０Ｖになり、健全な
場合の値に較べて３７％大きくなっている。
結果だけを述べると、Ｖａ＝７２．０Ｖになり、健全な
場合の値に較べて３７％大きくなっている。
【００６１】また、第２内部電極２４の電位Ｖｂも計算
した結果をまとめて表１に示す。
した結果をまとめて表１に示す。
【００６２】
【表１】
【００６３】表１から、第２内部電極２４の電位も絶縁
層への漏出水の浸入により電位が約３７％増加してい
た。
層への漏出水の浸入により電位が約３７％増加してい
た。
【００６４】したがって、絶縁層への漏出水の浸入は、
内部電極の電位増加と不離一体の関係になっていること
がわかった。
内部電極の電位増加と不離一体の関係になっていること
がわかった。
【００６５】なお、印加電圧の周波数は、非接触表面電
位計１９が充分に追従できる周波数でなければならず、
上述の例では周波数５０Ｈｚを用いた。
位計１９が充分に追従できる周波数でなければならず、
上述の例では周波数５０Ｈｚを用いた。
【００６６】しかし、非接触表面電位計１９の周波数応
答がより低い場合、例えば２０Ｈｚのように商用周波数
より低いとき、交流電圧発生器を用いて電圧を印加する
ことが必要である。
答がより低い場合、例えば２０Ｈｚのように商用周波数
より低いとき、交流電圧発生器を用いて電圧を印加する
ことが必要である。
【００６７】また、非接触表面電位計１９が充分に印加
電圧の周波数に追従し、正確に計測できているかの判断
には、電圧読取り装置２０としてオシロスコープを用い
ることが好ましい。
電圧の周波数に追従し、正確に計測できているかの判断
には、電圧読取り装置２０としてオシロスコープを用い
ることが好ましい。
【００６８】なお、本実施形態では、交流電源１２が必
ずしも正弦波である必要がなく、三角波、方形波等の正
負に繰り返し変化する波形であれば、同様の効果を奏す
る。
ずしも正弦波である必要がなく、三角波、方形波等の正
負に繰り返し変化する波形であれば、同様の効果を奏す
る。
【００６９】このように、本実施形態は、絶縁層への漏
出水の浸入と内部電極の電位増加との関係が不離一体に
なっていることに着目し、内部電極の電位を計測するこ
とにより絶縁層への漏出水の浸入をより早く、確実に検
出することができ、絶縁劣化を正確に判定することがで
きる。
出水の浸入と内部電極の電位増加との関係が不離一体に
なっていることに着目し、内部電極の電位を計測するこ
とにより絶縁層への漏出水の浸入をより早く、確実に検
出することができ、絶縁劣化を正確に判定することがで
きる。
【００７０】図３は、本発明に係るコイル劣化診断方法
およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第
２実施形態を示す模式図である。なお、計測位置は、第
１実施形態と同様に、図２８で示した領域Ａにおける横
断面位置である。
およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第
２実施形態を示す模式図である。なお、計測位置は、第
１実施形態と同様に、図２８で示した領域Ａにおける横
断面位置である。
【００７１】なお、第１実施形態で用いられた構成部分
と同一構成部分には同一符号を付している。
と同一構成部分には同一符号を付している。
【００７２】本実施形態に係るコイル劣化診断装置は、
第２絶縁層１５の外表面に表面電極２７を装着したもの
である。
第２絶縁層１５の外表面に表面電極２７を装着したもの
である。
【００７３】表面電極２７は、例えば、３０×３０ｍｍ
のアルミニウム箔の片面に粘着剤を塗布し、第２絶縁層
１５の外表面に貼付されている。なお、他の構成部分
は、第１実施形態に用いた構成部分と同一なので、その
説明を省略する。
のアルミニウム箔の片面に粘着剤を塗布し、第２絶縁層
１５の外表面に貼付されている。なお、他の構成部分
は、第１実施形態に用いた構成部分と同一なので、その
説明を省略する。
【００７４】このような構成を備えるコイル劣化診断装
置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基
づく電位を検出するコイル劣化診断方法は、第２絶縁層
１５の外表面に貼付した表面電極２７に電位測定プロー
ブ１８の電位測定窓１７を近接させ、交流電源１２から
コイル１１の導体１３に交流電圧Ｅを印加し、表面電極
２７の電位を電位測定プローブ１８を介して非接触表面
電位計１９で計測するとともに、電圧読取り装置２０で
電圧を読み取る。
置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基
づく電位を検出するコイル劣化診断方法は、第２絶縁層
１５の外表面に貼付した表面電極２７に電位測定プロー
ブ１８の電位測定窓１７を近接させ、交流電源１２から
コイル１１の導体１３に交流電圧Ｅを印加し、表面電極
２７の電位を電位測定プローブ１８を介して非接触表面
電位計１９で計測するとともに、電圧読取り装置２０で
電圧を読み取る。
【００７５】なお、交流電圧を非接触表面電位計１９自
身で計測できれば、第１実施形態と同様に、電圧読取り
装置２０を省略してもよい。また、表面電極２７の電位
を計測する場合、例えば、図４に示すように、第１実施
形態で用いた電圧測定プローブ１８および非接触表面電
位計１９を置き換えて高入力インピーダンス電位計２８
を用いてもよい。
身で計測できれば、第１実施形態と同様に、電圧読取り
装置２０を省略してもよい。また、表面電極２７の電位
を計測する場合、例えば、図４に示すように、第１実施
形態で用いた電圧測定プローブ１８および非接触表面電
位計１９を置き換えて高入力インピーダンス電位計２８
を用いてもよい。
【００７６】次に、表面電極２７の電位を、図５に示す
等価回路を用いて計算する。
等価回路を用いて計算する。
【００７７】図５に示す等価回路は、図２に示した第１
実施形態の等価回路のうち、第１内部電極１６と表面電
極２７との間の静電容量をＣｅと、表面電極２７と周囲
のコイル等との間の漂遊静電容量Ｃｆとを追加したもの
である。
実施形態の等価回路のうち、第１内部電極１６と表面電
極２７との間の静電容量をＣｅと、表面電極２７と周囲
のコイル等との間の漂遊静電容量Ｃｆとを追加したもの
である。
【００７８】表面電極２７の電位は、第１内部電極１６
の電位と周囲の物体の電位を漂遊静電容量Ｃｆと静電容
量Ｃｅとで分圧した電位となる。ここで静電容量Ｃｅ
は、漂遊静電容量Ｃｆよりも充分に大きく、表面電極２
７の電位は、第１内部電極１６の電位と数％以下の差で
ある。このため、表面電極２７の電位は、第１内部電極
１６の電位とみなしても充分である。
の電位と周囲の物体の電位を漂遊静電容量Ｃｆと静電容
量Ｃｅとで分圧した電位となる。ここで静電容量Ｃｅ
は、漂遊静電容量Ｃｆよりも充分に大きく、表面電極２
７の電位は、第１内部電極１６の電位と数％以下の差で
ある。このため、表面電極２７の電位は、第１内部電極
１６の電位とみなしても充分である。
【００７９】このように、本実施形態は、表面電極２７
の電位が第１内部電極１６の電位としてみなせることに
注目し、表面電極２７の電位を計測することにより絶縁
層への漏出水の浸入をより早く、確実に検出することが
でき、絶縁劣化を正確に判定することができる。
の電位が第１内部電極１６の電位としてみなせることに
注目し、表面電極２７の電位を計測することにより絶縁
層への漏出水の浸入をより早く、確実に検出することが
でき、絶縁劣化を正確に判定することができる。
【００８０】図６は、本発明に係るコイル劣化診断方法
およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第
４実施形態を示す模式図である。
およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第
４実施形態を示す模式図である。
【００８１】なお、第１実施形態で用いられた構成部分
と同一構成部分には同一符号を付している。
と同一構成部分には同一符号を付している。
【００８２】上コイルおよび下コイルを含めたコイル１
１の導体１３の外側を絶縁層２９および第１〜第３絶縁
層１４，１５，２６で覆うとともに、絶縁層２９および
第１〜第３絶縁層１４，１５，２６に第１〜第３内部電
極１６，２４，２５を挿着し、最外層の第３内部電極２
５をコイル１１の直線部分の最外層における低抵抗層３
０に接続させ、中間の第１〜第２内部電極１６，２４で
第１〜第３絶縁層１４，１５，２６の静電容量を容量分
圧し、コイルエンド部の絶縁層の外表面の電界を小さく
抑えたコイル絶縁構造の回転電機に対し、第１〜第３内
部電極１６，２４，２５の位置を外部からみることがで
きないので、本実施形態では、第１〜第３内部電極１
６，２４，２５の位置の確認後、内部電極の電位を計測
し、導体１３から第１〜第３絶縁層１４，１５，２６へ
の漏出水の浸入の有無を判定するものである。なお、コ
イルエンド部の端部には、導体１３を水で直接冷却する
口出管３１を備えたクリップ３２が設けられている。ま
た、説明の便宜上、コイル１１の絶縁層２９および第１
〜第３絶縁層１４，１５，２６のうち、Ａ領域を第１内
部電極空間領域、Ｂ領域を第２内部電極空間領域、Ｃ領
域を第３内部電極空間領域、Ｄ領域を内部電極不存在領
域と呼称区分する。
１の導体１３の外側を絶縁層２９および第１〜第３絶縁
層１４，１５，２６で覆うとともに、絶縁層２９および
第１〜第３絶縁層１４，１５，２６に第１〜第３内部電
極１６，２４，２５を挿着し、最外層の第３内部電極２
５をコイル１１の直線部分の最外層における低抵抗層３
０に接続させ、中間の第１〜第２内部電極１６，２４で
第１〜第３絶縁層１４，１５，２６の静電容量を容量分
圧し、コイルエンド部の絶縁層の外表面の電界を小さく
抑えたコイル絶縁構造の回転電機に対し、第１〜第３内
部電極１６，２４，２５の位置を外部からみることがで
きないので、本実施形態では、第１〜第３内部電極１
６，２４，２５の位置の確認後、内部電極の電位を計測
し、導体１３から第１〜第３絶縁層１４，１５，２６へ
の漏出水の浸入の有無を判定するものである。なお、コ
イルエンド部の端部には、導体１３を水で直接冷却する
口出管３１を備えたクリップ３２が設けられている。ま
た、説明の便宜上、コイル１１の絶縁層２９および第１
〜第３絶縁層１４，１５，２６のうち、Ａ領域を第１内
部電極空間領域、Ｂ領域を第２内部電極空間領域、Ｃ領
域を第３内部電極空間領域、Ｄ領域を内部電極不存在領
域と呼称区分する。
【００８３】本実施形態は、まず、導体１３に交流電源
１２からの交流電圧を印加し、非接触表面電位計１９の
電位測定プローブ１８をコイルエンド部表面に沿って進
退させ、領域Ａ〜Ｄにおける電位を計測する。
１２からの交流電圧を印加し、非接触表面電位計１９の
電位測定プローブ１８をコイルエンド部表面に沿って進
退させ、領域Ａ〜Ｄにおける電位を計測する。
【００８４】図７は、非接触表面電位計１９の電位測定
プローブ１８をコイルエンド部表面に沿って進退させ、
各領域Ａ〜Ｄにおける漏出水のあるコイルの電位（破線
で示す）と健全なコイルの電位（実線で示す）とを対比
させた電位線図である。
プローブ１８をコイルエンド部表面に沿って進退させ、
各領域Ａ〜Ｄにおける漏出水のあるコイルの電位（破線
で示す）と健全なコイルの電位（実線で示す）とを対比
させた電位線図である。
【００８５】図７から、電位測定プローブ１８が領域Ａ
〜Ｄに進退するに連れて電位が比較的明瞭に段階的に変
化することがわかった。また、第１内部電極１６および
第２内部電極２４の電位は、それぞれクリップ３２から
距離１６０ｍｍ〜１９０ｍｍの領域、およびクリップ３
２から距離２１０ｍｍ〜２４０ｍｍ領域での電位値を読
み取れば、健全なコイルとの対比で漏出水の有無を判断
することができる。
〜Ｄに進退するに連れて電位が比較的明瞭に段階的に変
化することがわかった。また、第１内部電極１６および
第２内部電極２４の電位は、それぞれクリップ３２から
距離１６０ｍｍ〜１９０ｍｍの領域、およびクリップ３
２から距離２１０ｍｍ〜２４０ｍｍ領域での電位値を読
み取れば、健全なコイルとの対比で漏出水の有無を判断
することができる。
【００８６】このように、本実施形態は、電位測定プロ
ーブ１８を絶縁層の外表面に沿って進退させ、第１〜第
２内部電極１６，２４の位置を確認後、各内部電極１
６，２４における領域Ａ，Ｂの電位を計測し、計測結果
から漏出水の有無を判定するので、絶縁層への漏出水の
浸入を簡易に、かつより早く検出することができ、絶縁
劣化をより早く認識して、その後の適切な処置を採るこ
とができる。
ーブ１８を絶縁層の外表面に沿って進退させ、第１〜第
２内部電極１６，２４の位置を確認後、各内部電極１
６，２４における領域Ａ，Ｂの電位を計測し、計測結果
から漏出水の有無を判定するので、絶縁層への漏出水の
浸入を簡易に、かつより早く検出することができ、絶縁
劣化をより早く認識して、その後の適切な処置を採るこ
とができる。
【００８７】なお、本実施形態では、電位測定プローブ
１８を絶縁層の外表面に沿って進退させ、第１〜第２内
部電極１６，２４の位置を確認後、各内部電極１６，２
４における領域Ａ，Ｂの電位を計測しているが、電位計
測の際、計測位置に表面電極２７を貼付し、表面電極２
７の電位を非接触表面電位計１９および高入力インピー
ダンス電位計２８のうち、いずれかで計測してもよい。
１８を絶縁層の外表面に沿って進退させ、第１〜第２内
部電極１６，２４の位置を確認後、各内部電極１６，２
４における領域Ａ，Ｂの電位を計測しているが、電位計
測の際、計測位置に表面電極２７を貼付し、表面電極２
７の電位を非接触表面電位計１９および高入力インピー
ダンス電位計２８のうち、いずれかで計測してもよい。
【００８８】また、導体１３から絶縁層への漏出水の浸
入検出にあたり、図１で示した実施形態または図３で示
した第２実施形態で計測した第１内部電極１６および第
２内部電極２４の電位波形を観測し、印加電圧に対する
電位波形の位相差を読み取り、この位相差から絶縁層へ
の漏出水の有無を判定してもよい。
入検出にあたり、図１で示した実施形態または図３で示
した第２実施形態で計測した第１内部電極１６および第
２内部電極２４の電位波形を観測し、印加電圧に対する
電位波形の位相差を読み取り、この位相差から絶縁層へ
の漏出水の有無を判定してもよい。
【００８９】すなわち、導体１３に、例えば１００Ｖｒ
ｍｓの交流電圧を印加した場合、健全なコイルの内部電
極の電位波形は、図８の破線で示すように、細線破線の
印加電圧と同相の正弦波曲線を描くのに対し、絶縁層に
漏出水が浸入しているときのコイルの内部電極の電位波
形は、実線で示す正弦波曲線を描くものの、位相が遅れ
ていることがわかった。
ｍｓの交流電圧を印加した場合、健全なコイルの内部電
極の電位波形は、図８の破線で示すように、細線破線の
印加電圧と同相の正弦波曲線を描くのに対し、絶縁層に
漏出水が浸入しているときのコイルの内部電極の電位波
形は、実線で示す正弦波曲線を描くものの、位相が遅れ
ていることがわかった。
【００９０】本実施形態は、絶縁層に漏出水が浸入して
いると、健全なコイルの電位波形に較べて位相が遅れる
現象を巧みに利用したものである。
いると、健全なコイルの電位波形に較べて位相が遅れる
現象を巧みに利用したものである。
【００９１】このように、本実施形態は、計測した電位
波形が健全なコイルの電位波形に較べて位相遅れがあっ
たとき、絶縁層に漏出水が浸入したと判定するので、漏
出水の有無を容易に、かつ早期に認識してその後の適切
な処置を採ることができる。
波形が健全なコイルの電位波形に較べて位相遅れがあっ
たとき、絶縁層に漏出水が浸入したと判定するので、漏
出水の有無を容易に、かつ早期に認識してその後の適切
な処置を採ることができる。
【００９２】また、導体１３から絶縁層への漏出水の浸
入検出にあたり、図９に示すように、導体１３に印加す
る直流電圧を階段状または方形状の波形にして漏出水の
有無を判定してもよい。例えば、導体１３に、階段状の
波形にして直流電圧１００Ｖを印加する場合、健全なコ
イルでは、第１内部電極１６の電位が破線で示すよう
に、約５２Ｖになり、その後、一定値を維持するのに対
し、水漏れのあるコイルでは、実線で示すように、電圧
印加直後、瞬時に、約７２Ｖに上昇し、その後、時間と
ともに若干上昇することが実験で認められた。
入検出にあたり、図９に示すように、導体１３に印加す
る直流電圧を階段状または方形状の波形にして漏出水の
有無を判定してもよい。例えば、導体１３に、階段状の
波形にして直流電圧１００Ｖを印加する場合、健全なコ
イルでは、第１内部電極１６の電位が破線で示すよう
に、約５２Ｖになり、その後、一定値を維持するのに対
し、水漏れのあるコイルでは、実線で示すように、電圧
印加直後、瞬時に、約７２Ｖに上昇し、その後、時間と
ともに若干上昇することが実験で認められた。
【００９３】本実施形態は、絶縁層に漏出水が浸入して
いると、健全なコイルの電位に較べて高くなる現象を巧
みに利用したものである。
いると、健全なコイルの電位に較べて高くなる現象を巧
みに利用したものである。
【００９４】このように、本実施形態は、導体１３に直
流電圧を印加し、その後、第１内部電極１６の電位を読
み取り、健全なコイルの電位よりも高いとき、漏出水が
絶縁層に浸入していると判定するので、絶縁層への漏出
水の浸入を簡易に、かつより早く検出することができ、
絶縁劣化をより早く認識してその後の適切な処置を採る
ことができる。
流電圧を印加し、その後、第１内部電極１６の電位を読
み取り、健全なコイルの電位よりも高いとき、漏出水が
絶縁層に浸入していると判定するので、絶縁層への漏出
水の浸入を簡易に、かつより早く検出することができ、
絶縁劣化をより早く認識してその後の適切な処置を採る
ことができる。
【００９５】なお、導体１３から絶縁層への漏出水の浸
入検出にあたり、絶縁層の外表面に表面電極２７を貼付
する際、絶縁層の外表面が摩擦等により帯電し、印加電
圧０のときでも第１電極２７が大きな電位を持ち、計測
誤差の要因になることがある。このため、導体１３に電
圧を印加する前に、表面電極２７を一旦接地（アース）
した後、開放し、次に導体１３に電圧を印加し、第１内
部電極１６の電位を読み取り、計測値が健全なコイルの
電位に較べて大きい場合、漏出水が絶縁層に浸入してい
ると判定してもよい。このようにすれば、計測誤差を少
なくして、漏出水の絶縁層への浸入有無を判定すること
ができる。
入検出にあたり、絶縁層の外表面に表面電極２７を貼付
する際、絶縁層の外表面が摩擦等により帯電し、印加電
圧０のときでも第１電極２７が大きな電位を持ち、計測
誤差の要因になることがある。このため、導体１３に電
圧を印加する前に、表面電極２７を一旦接地（アース）
した後、開放し、次に導体１３に電圧を印加し、第１内
部電極１６の電位を読み取り、計測値が健全なコイルの
電位に較べて大きい場合、漏出水が絶縁層に浸入してい
ると判定してもよい。このようにすれば、計測誤差を少
なくして、漏出水の絶縁層への浸入有無を判定すること
ができる。
【００９６】図１０は、本発明に係るコイル劣化診断方
法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の
第５実施形態を示す模式図である。
法およびこの診断方法に適用するコイル劣化診断装置の
第５実施形態を示す模式図である。
【００９７】なお、第１実施形態で用いられた構成部分
と同一構成部分には同一符号を付している。
と同一構成部分には同一符号を付している。
【００９８】本実施形態に係るコイル劣化診断装置は、
外径側コイル（下コイル）３３の第２絶縁層１５に表面
電極２７を貼付し、内径側コイル（上コイル）３４の内
径側に外部電極３５を設け、表面電極２７と外部電極３
５とを接続線３６で接続させ、表面電極２７と外部電極
３５とを同電位にさせ、漏出水の絶縁層への浸入の有無
を検出する際、電位測定窓１７を備えた電位測定プロー
ブ１８を外部電極３５に近接させて外部電極３５と同電
位になっている表面電極２７の電位を計測し、電位の計
測が直接できない部分でも容易に電位計測ができるよう
にしたものである。電気回路的には、表面電極２７と外
部電極３５とが同電位であるから、両者を一体にして改
めてこれを表面電極２７に置き換えれば、本実施形態を
図５で説明することができる。
外径側コイル（下コイル）３３の第２絶縁層１５に表面
電極２７を貼付し、内径側コイル（上コイル）３４の内
径側に外部電極３５を設け、表面電極２７と外部電極３
５とを接続線３６で接続させ、表面電極２７と外部電極
３５とを同電位にさせ、漏出水の絶縁層への浸入の有無
を検出する際、電位測定窓１７を備えた電位測定プロー
ブ１８を外部電極３５に近接させて外部電極３５と同電
位になっている表面電極２７の電位を計測し、電位の計
測が直接できない部分でも容易に電位計測ができるよう
にしたものである。電気回路的には、表面電極２７と外
部電極３５とが同電位であるから、両者を一体にして改
めてこれを表面電極２７に置き換えれば、本実施形態を
図５で説明することができる。
【００９９】なお、この場合、外部電極３５の電気を計
測する際、計測誤差を少なくするために、表面電極２
７、外部電極３５および接続線３６と周囲のコイル等と
の間の静電容量を充分に小さくし、つまり、図５のＣｆ
をＣｅに較べて充分に小さくし、かつ絶縁抵抗を充分に
高くするよう維持することが必要である。
測する際、計測誤差を少なくするために、表面電極２
７、外部電極３５および接続線３６と周囲のコイル等と
の間の静電容量を充分に小さくし、つまり、図５のＣｆ
をＣｅに較べて充分に小さくし、かつ絶縁抵抗を充分に
高くするよう維持することが必要である。
【０１００】ここまでに述べてきた実施形態において、
表面電極２７および外部電極３５は、金属、導電性高分
子材、導電性繊維等を樹脂で接着した繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）等の導電性であれば何でも利用でき、そ
の形状として多角形、円、長円等が使用される。
表面電極２７および外部電極３５は、金属、導電性高分
子材、導電性繊維等を樹脂で接着した繊維強化プラスチ
ック（ＦＲＰ）等の導電性であれば何でも利用でき、そ
の形状として多角形、円、長円等が使用される。
【０１０１】このような構成を備えるコイル劣化診断装
置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基
づく第１内部電極１６の電位を検出するコイル劣化診断
方法を図１１を引用して説明する。
置を用いて導体１３から第１絶縁層１４への漏出水に基
づく第１内部電極１６の電位を検出するコイル劣化診断
方法を図１１を引用して説明する。
【０１０２】第１内部電極１６の電位を計測したデータ
には、コイル製造上の絶縁厚さ、第１内部電極１６の長
さのばらつき、表面電極２７、外部電極３５の設置状
態、電位測定プローブ１８の被測定電極との位置関係等
のばらつき、計測者の計測誤差が含まれている。本実施
形態では、計測データに統計的な検討を加えて健全なコ
イルか漏出水の浸入があるコイルかを判断する。
には、コイル製造上の絶縁厚さ、第１内部電極１６の長
さのばらつき、表面電極２７、外部電極３５の設置状
態、電位測定プローブ１８の被測定電極との位置関係等
のばらつき、計測者の計測誤差が含まれている。本実施
形態では、計測データに統計的な検討を加えて健全なコ
イルか漏出水の浸入があるコイルかを判断する。
【０１０３】図１１の電位分布線図は、内径側コイル
（上コイル）３４のうち、４２本のタービン側およびコ
レクタ側のエンド部の測定結果、８４点を正規確率紙に
プロットしたものである。
（上コイル）３４のうち、４２本のタービン側およびコ
レクタ側のエンド部の測定結果、８４点を正規確率紙に
プロットしたものである。
【０１０４】確率としては、平均ランク法を用い、１／
（８４＋１）＝１．２％〜８４／（８４＋１）＝９８．
８％でプロットした。９４％以上の確率の５点が健全な
コイルと考えられるデータ点の回帰直線から大きく外れ
ている。
（８４＋１）＝１．２％〜８４／（８４＋１）＝９８．
８％でプロットした。９４％以上の確率の５点が健全な
コイルと考えられるデータ点の回帰直線から大きく外れ
ている。
【０１０５】確率的に考えれば、その回帰直線と最大確
率９８．８％を示す破線との交点を限界値とし、これよ
り大きいデータを健全なコイルの分布から外れていると
考えるのが妥当である。この例では４点が外れ、この４
点が漏出水浸入の絶縁層と判定する。
率９８．８％を示す破線との交点を限界値とし、これよ
り大きいデータを健全なコイルの分布から外れていると
考えるのが妥当である。この例では４点が外れ、この４
点が漏出水浸入の絶縁層と判定する。
【０１０６】また、別のコイル劣化診断方法として、上
述のコイル劣化診断方法よりも簡易化されたものがあ
る。
述のコイル劣化診断方法よりも簡易化されたものがあ
る。
【０１０７】このコイル劣化診断方法は、計測データの
平均値と標準偏差を求め、平均値に標準偏差と予め定め
られた倍数Ａの積を加えた値を限界値とし、これを超え
るデータが健全なコイルのデータ分布から外れ、漏出水
が絶縁層に浸入したと判定するものである。
平均値と標準偏差を求め、平均値に標準偏差と予め定め
られた倍数Ａの積を加えた値を限界値とし、これを超え
るデータが健全なコイルのデータ分布から外れ、漏出水
が絶縁層に浸入したと判定するものである。
【０１０８】例えば、図１１に示したデータを用いて、
今少し詳しく説明する。
今少し詳しく説明する。
【０１０９】このデータの平均値は、５３．５９であ
り、標準偏差は、５．３２である。また、倍数Ａは、通
常２．５倍または３．０倍がよく用いられる。
り、標準偏差は、５．３２である。また、倍数Ａは、通
常２．５倍または３．０倍がよく用いられる。
【０１１０】
【外１】
【０１１１】どちらの倍数を採用しても、このデータで
は、３点が外れ、この３点が漏出水の浸入の絶縁層と判
定する。
は、３点が外れ、この３点が漏出水の浸入の絶縁層と判
定する。
【０１１２】なお、統計処理方法によっては、漏出水が
絶縁層に浸入したと判定するコイル方法が実際のコイル
本数と異なる場合がある。状況により対応が異なるが、
より安全側に考えれば、より低限界値を採用すればよ
い。
絶縁層に浸入したと判定するコイル方法が実際のコイル
本数と異なる場合がある。状況により対応が異なるが、
より安全側に考えれば、より低限界値を採用すればよ
い。
【０１１３】上述の手法を用いれば、全てのコイルに対
し、内部電極の電位を計測することによりコイルの劣化
診断を容易に行うことができるようになっているが、現
実、そうでない場合がある。
し、内部電極の電位を計測することによりコイルの劣化
診断を容易に行うことができるようになっているが、現
実、そうでない場合がある。
【０１１４】例えば、電磁力によるコイルの振動を抑制
するために、コイルのエンド部は、ガラス紐を縛り付け
たり、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のブロックを挟
んだり、あるいはボルトでコイルを締め付けているた
め、いつもコイルの同じ位置（既に、図６で示した領域
Ａあるいは領域Ｂ）で内部電極１６または２４の計測が
できない場合がある。このため、領域Ａでの第１内部電
極１６の電位計測と領域Ｂでの第２内部電極２４の電位
計測とが混在することがある。
するために、コイルのエンド部は、ガラス紐を縛り付け
たり、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）のブロックを挟
んだり、あるいはボルトでコイルを締め付けているた
め、いつもコイルの同じ位置（既に、図６で示した領域
Ａあるいは領域Ｂ）で内部電極１６または２４の計測が
できない場合がある。このため、領域Ａでの第１内部電
極１６の電位計測と領域Ｂでの第２内部電極２４の電位
計測とが混在することがある。
【０１１５】このような場合、既に表１で示したよう
に、第１内部電極１６と第２内部電極２４との電位の比
は、内部電極の幾何学的形状で決まるので、第１絶縁層
１４への漏出水の浸入に影響を受けない。表１に示した
データの場合、健全なコイルと漏出水の絶縁層への浸入
したコイルとともに、第１内部電極１６と第２内部電極
２４の電位の比が２．２倍である。
に、第１内部電極１６と第２内部電極２４との電位の比
は、内部電極の幾何学的形状で決まるので、第１絶縁層
１４への漏出水の浸入に影響を受けない。表１に示した
データの場合、健全なコイルと漏出水の絶縁層への浸入
したコイルとともに、第１内部電極１６と第２内部電極
２４の電位の比が２．２倍である。
【０１１６】したがって、両電極の電位を計測できるコ
イルを用い、両電極の電位の比を予め求めておき、第１
内部電極１６か第２内部電極２４かどちらか一方の電極
の電位に換算したデータを用いれば、上述の問題を解決
することができ、漏出水の絶縁層への浸入の有無を検出
することができる。
イルを用い、両電極の電位の比を予め求めておき、第１
内部電極１６か第２内部電極２４かどちらか一方の電極
の電位に換算したデータを用いれば、上述の問題を解決
することができ、漏出水の絶縁層への浸入の有無を検出
することができる。
【０１１７】図１２（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコ
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第１実施形
態を示す模式図である。なお、図１２中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第１実施形
態を示す模式図である。なお、図１２中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１１８】本実施形態に係る表面電極装置は、導電性
の板、フィルムおよび箔のうち、いずれかでできた表面
電極２７に絶縁板３７を貼り合せたものである。
の板、フィルムおよび箔のうち、いずれかでできた表面
電極２７に絶縁板３７を貼り合せたものである。
【０１１９】このように、本実施形態は、表面電極２７
に絶縁板３７を貼り合せて表面電極装置としているが、
この例に限らず、例えば、導電性の板、フィルムおよび
箔のうち、いずれかでできた表面電極２７と絶縁板３７
をサンドイッチ状に貼り合せてもよく、また、例えば、
図１３に示すように、導体１３を第１絶縁層１４と第２
絶縁層１５とで被覆し、第１絶縁層１４と第２絶縁層１
５との間に第１内部電極１６を挿着したコイル１１の一
側面に、その外側に向って表面電極２７、絶縁板３７の
順に配置した表面電極装置を貼付してもよく、あるいは
コイル１１の他側面に示すように、その外側に向って絶
縁板３７、表面電極２７の順に配置した表面電極装置を
貼付してもよい。このように、貼付の順序を逆にしても
測定できる理由は、非接触表面電位測定器を用い、交
流、ステップ状の直流、あるいは方形波形の電圧を印加
し、その変化分を計測するので、絶縁物の帯電現象の影
響を除去できるためである。
に絶縁板３７を貼り合せて表面電極装置としているが、
この例に限らず、例えば、導電性の板、フィルムおよび
箔のうち、いずれかでできた表面電極２７と絶縁板３７
をサンドイッチ状に貼り合せてもよく、また、例えば、
図１３に示すように、導体１３を第１絶縁層１４と第２
絶縁層１５とで被覆し、第１絶縁層１４と第２絶縁層１
５との間に第１内部電極１６を挿着したコイル１１の一
側面に、その外側に向って表面電極２７、絶縁板３７の
順に配置した表面電極装置を貼付してもよく、あるいは
コイル１１の他側面に示すように、その外側に向って絶
縁板３７、表面電極２７の順に配置した表面電極装置を
貼付してもよい。このように、貼付の順序を逆にしても
測定できる理由は、非接触表面電位測定器を用い、交
流、ステップ状の直流、あるいは方形波形の電圧を印加
し、その変化分を計測するので、絶縁物の帯電現象の影
響を除去できるためである。
【０１２０】また、表面電極装置とコイル表面との間に
１ｍｍ程度以下のギャップがあっても、ギャップ長さの
変動が少なければ、電位の計測精度に影響を与えない。
１ｍｍ程度以下のギャップがあっても、ギャップ長さの
変動が少なければ、電位の計測精度に影響を与えない。
【０１２１】図１４（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコ
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第３実施形
態を示す模式図である。なお、図１４中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第３実施形
態を示す模式図である。なお、図１４中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１２２】本実施形態に係る表面電極装置は、複数の
突起３８を持つ絶縁板３７に表面電極２７を貼り合せた
ものである。
突起３８を持つ絶縁板３７に表面電極２７を貼り合せた
ものである。
【０１２３】一般に、コイルエンド部の表面は、曲面で
あったり、凹凸があったりするため、電位計測に誤差が
出る。
あったり、凹凸があったりするため、電位計測に誤差が
出る。
【０１２４】本実施形態では、この点を考慮したもの
で、表面電極２７を、例えば、図１５に示すように、コ
イル１１の表面に貼付したとき、コイル１１の表面にワ
ニス２９の処理による凹凸があっても、絶縁板３７に設
けた突起３８により安定性を確保させているので、第１
内部電極１６と表面電極２７との間の距離の変動を小さ
く抑えることができ、電位の計測誤差を少なくさせるこ
とができる。
で、表面電極２７を、例えば、図１５に示すように、コ
イル１１の表面に貼付したとき、コイル１１の表面にワ
ニス２９の処理による凹凸があっても、絶縁板３７に設
けた突起３８により安定性を確保させているので、第１
内部電極１６と表面電極２７との間の距離の変動を小さ
く抑えることができ、電位の計測誤差を少なくさせるこ
とができる。
【０１２５】したがって、本実施形態によれば、第１内
部電極１６と表面電極２７との間の距離の変動を小さく
させるので、計測誤差の少ない電位の計測を行うことが
できる。
部電極１６と表面電極２７との間の距離の変動を小さく
させるので、計測誤差の少ない電位の計測を行うことが
できる。
【０１２６】図１６（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコ
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第４実施形
態を示す模式図である。なお、図１６中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第４実施形
態を示す模式図である。なお、図１６中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１２７】本実施形態に係る表面電極装置は、導電性
スポンジ、導電性ゴム等の導電性材料で製作された表面
電極２７を、絶縁性または導電性に優れた材料で製作さ
れた押え板４０に貼り合せたものである。
スポンジ、導電性ゴム等の導電性材料で製作された表面
電極２７を、絶縁性または導電性に優れた材料で製作さ
れた押え板４０に貼り合せたものである。
【０１２８】本実施形態は、導電性材料で製作された表
面電極２７に押え板４０を貼り合せた表面電極装置に
し、この表面電極装置を、例えば、図１８に示すよう
に、コイル１１の表面に貼付したとき、コイル１１の表
面にワニス２９の処理による凹凸があっても、その凹凸
に追従させ、かつ導電性材料で製作された表面電極２７
のクッションを利用して押え板４０から押圧力を与えて
密着性を維持させているので、第１内部電極１６と表面
電極２７との距離の変動を小さく抑えることができ、電
位の計測誤差を少なくさせることができる。なお、本実
施形態は、導電性材料で製作された表面電極２７に押え
板４０を貼り合せて表面電極装置にしているが、この例
に限らず、例えば、図１７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、導電性材料で製作された表面電極２７と押え板４０
との間にクッション作用の優れた柔軟部４１を介装させ
てもよい。
面電極２７に押え板４０を貼り合せた表面電極装置に
し、この表面電極装置を、例えば、図１８に示すよう
に、コイル１１の表面に貼付したとき、コイル１１の表
面にワニス２９の処理による凹凸があっても、その凹凸
に追従させ、かつ導電性材料で製作された表面電極２７
のクッションを利用して押え板４０から押圧力を与えて
密着性を維持させているので、第１内部電極１６と表面
電極２７との距離の変動を小さく抑えることができ、電
位の計測誤差を少なくさせることができる。なお、本実
施形態は、導電性材料で製作された表面電極２７に押え
板４０を貼り合せて表面電極装置にしているが、この例
に限らず、例えば、図１７（ａ），（ｂ）に示すよう
に、導電性材料で製作された表面電極２７と押え板４０
との間にクッション作用の優れた柔軟部４１を介装させ
てもよい。
【０１２９】図１９（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコ
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第６実施形
態を示す模式図である。なお、図１９中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
イル劣化診断装置に適用する表面電極装置の第６実施形
態を示す模式図である。なお、図１９中、（ａ）は表面
電極装置の側面図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視
方向から見た表面電極装置の正面図である。
【０１３０】本実施形態に係る表面電極装置は、表面電
極２７に柄４２を設けているので、表面電極２７の持運
び、コイル１１の計測箇所への表面電極２７の押圧力の
維持等の利便性を増す。
極２７に柄４２を設けているので、表面電極２７の持運
び、コイル１１の計測箇所への表面電極２７の押圧力の
維持等の利便性を増す。
【０１３１】なお、本実施形態は、表面電極２７に柄４
２を設けたが、この例に限らず、例えば、図２０
（ａ），（ｂ）に示す表面電極２７に貼り合せた絶縁板
３７、図２１（ａ），（ｂ）に示す導電性材料で製作さ
れた表面電極２７に貼り合せた押え板４０、図２２
（ａ），（ｂ）に示す導電性材料で製作された表面電極
２７に柔軟部４１を介装させた押え板４０のそれぞれに
柄４２を設けてもよい。
２を設けたが、この例に限らず、例えば、図２０
（ａ），（ｂ）に示す表面電極２７に貼り合せた絶縁板
３７、図２１（ａ），（ｂ）に示す導電性材料で製作さ
れた表面電極２７に貼り合せた押え板４０、図２２
（ａ），（ｂ）に示す導電性材料で製作された表面電極
２７に柔軟部４１を介装させた押え板４０のそれぞれに
柄４２を設けてもよい。
【０１３２】また、図１９（ａ），（ｂ）〜図２２
（ａ），（ｂ）に示す柄４２は、使い勝手をよくするた
め、取付角度を自在に調整できるようにしている。
（ａ），（ｂ）に示す柄４２は、使い勝手をよくするた
め、取付角度を自在に調整できるようにしている。
【０１３３】また、図１２〜図１７および図２０〜図２
２において、絶縁板３７および押え板４０は、表面電極
２７を保持するために用いるものであり、１個または複
数個の孔をあけたものであってもよい。さらに、表面電
極２７自身が固い材質であれば、絶縁板３７および押え
板４０は、単に枠だけでもよい。
２において、絶縁板３７および押え板４０は、表面電極
２７を保持するために用いるものであり、１個または複
数個の孔をあけたものであってもよい。さらに、表面電
極２７自身が固い材質であれば、絶縁板３７および押え
板４０は、単に枠だけでもよい。
【０１３４】図２３は、本発明に係るコイル劣化診断装
置に適用する電位検出装置の第１実施形態を示す模式図
である。
置に適用する電位検出装置の第１実施形態を示す模式図
である。
【０１３５】なお、第１実施形態で用いられた構成部分
と同一構成部分には同一符号を付している。
と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１３６】本実施形態に係る電位検出装置は、表面電
極２７に絶縁材料で製作したプローブ支え４３を取り付
け、このプローブ支え４３に電位測定プローブ１８の電
位測定窓１７を装着し、電子測定プローブ１８の電位測
定窓１７の反対側に絶縁材料で製作したプローブ保持具
４４を装着したものである。
極２７に絶縁材料で製作したプローブ支え４３を取り付
け、このプローブ支え４３に電位測定プローブ１８の電
位測定窓１７を装着し、電子測定プローブ１８の電位測
定窓１７の反対側に絶縁材料で製作したプローブ保持具
４４を装着したものである。
【０１３７】プローブ支え４３は、段部４６を備え、こ
の段部４６で電位測定プローブ１８を支持させ、電位測
定プローブ１８の電位測定窓１７と表面電極２７との隙
間を一定距離で維持させている。
の段部４６で電位測定プローブ１８を支持させ、電位測
定プローブ１８の電位測定窓１７と表面電極２７との隙
間を一定距離で維持させている。
【０１３８】また、電位測定プローブ１８は、プローブ
保持具４４を通るプローブ用リード線４５を介して非接
触表面電位計（図示せず）に接続している。
保持具４４を通るプローブ用リード線４５を介して非接
触表面電位計（図示せず）に接続している。
【０１３９】このような構成を備える電位検出装置にお
いて、電位を計測するにあたり、まず、プローブ保持具
４４を手で持ち、コイル（図示せず）の表面に沿って表
面電極２７を移動させながら表面電位を計測し、図７で
示した電位の変化状況から計測箇所を確認し、その計測
箇所に表面電極２７を当接し、コイルの内部電極の電位
を計測する。
いて、電位を計測するにあたり、まず、プローブ保持具
４４を手で持ち、コイル（図示せず）の表面に沿って表
面電極２７を移動させながら表面電位を計測し、図７で
示した電位の変化状況から計測箇所を確認し、その計測
箇所に表面電極２７を当接し、コイルの内部電極の電位
を計測する。
【０１４０】このように、本実施形態は、コイルの内部
電極の電位計測にあたり、電位測定プローブ１８を支持
するプローブ支え４３、プローブ保持具４４を備え、表
面電極２７への取付け段取りを操作員の片手で行えるよ
うにしたので、計測段取り作業の簡素化を図ることがで
きる。
電極の電位計測にあたり、電位測定プローブ１８を支持
するプローブ支え４３、プローブ保持具４４を備え、表
面電極２７への取付け段取りを操作員の片手で行えるよ
うにしたので、計測段取り作業の簡素化を図ることがで
きる。
【０１４１】なお、本実施形態は、プローブ支え４３と
プローブ保持具４４とを電位計測プローブ１８の別々の
位置に装着しているが、この例に限らず、例えば図２４
（ａ），（ｂ）に示すように、形状をＬ字状一体のプロ
ーブ支持具４７を用いて電位測定プローブ１８を支持さ
せてもよい。
プローブ保持具４４とを電位計測プローブ１８の別々の
位置に装着しているが、この例に限らず、例えば図２４
（ａ），（ｂ）に示すように、形状をＬ字状一体のプロ
ーブ支持具４７を用いて電位測定プローブ１８を支持さ
せてもよい。
【０１４２】図２５（ａ），（ｂ）は、本発明に係るコ
イル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第３実施形
態を示す模式図である。なお、図２５中、（ａ）は電位
検出装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方向か
ら見た電位検出装置の正面図である。
イル劣化診断装置に適用する電位検出装置の第３実施形
態を示す模式図である。なお、図２５中、（ａ）は電位
検出装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方向か
ら見た電位検出装置の正面図である。
【０１４３】また、第１実施形態で用いられた構成部分
と同一構成部分には同一符号を付している。
と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１４４】本実施形態に係る電位検出装置は、押え板
４０に柔軟部４１を介装させて導電性材料で製作された
表面電極２７を貼り合せるとともに、押え板４０から延
びるプローブ支持具４７に外部電極３５および電位測定
プローブ１８を設ける一方、表面電極２７と外部電極３
５とを接続線３６で接続させ、外部電極３５と電位測定
プローブ１８ａ、電位測定窓１７との間にスペーサ４８
を介装させたものである。なお、電位測定プローブ１８
は、プローブ用リード線４５を介して非接触表面電位計
（図示せず）に接続している。
４０に柔軟部４１を介装させて導電性材料で製作された
表面電極２７を貼り合せるとともに、押え板４０から延
びるプローブ支持具４７に外部電極３５および電位測定
プローブ１８を設ける一方、表面電極２７と外部電極３
５とを接続線３６で接続させ、外部電極３５と電位測定
プローブ１８ａ、電位測定窓１７との間にスペーサ４８
を介装させたものである。なお、電位測定プローブ１８
は、プローブ用リード線４５を介して非接触表面電位計
（図示せず）に接続している。
【０１４５】このように、本実施形態は、押え板４０お
よびプローブ支持具４７に表面電極２７、外部電極３
５、電位測定プローブ１８等を装着して一体構成にした
ので、コイルへの段取り、据付作業を簡易化させてその
作業効率をより一層向上させることができる。特に、コ
イルが直接接近できない箇所の電位を計測する場合、据
付、可搬が効果的である。
よびプローブ支持具４７に表面電極２７、外部電極３
５、電位測定プローブ１８等を装着して一体構成にした
ので、コイルへの段取り、据付作業を簡易化させてその
作業効率をより一層向上させることができる。特に、コ
イルが直接接近できない箇所の電位を計測する場合、据
付、可搬が効果的である。
【０１４６】なお、図２３〜図２５において、コイル表
面に当接する電極部分に、ここに述べたものに限らず、
図１２、図１３、図１４、図１６、図１７に示した電極
装置を用いることができる。
面に当接する電極部分に、ここに述べたものに限らず、
図１２、図１３、図１４、図１６、図１７に示した電極
装置を用いることができる。
【０１４７】図２６は、本発明に係るコイル劣化診断装
置に適用する電位検出装置の第４実施形態を示す模式図
である。
置に適用する電位検出装置の第４実施形態を示す模式図
である。
【０１４８】なお、第１実施形態で用いられた構成部分
と同一構成部分には同一符号を付している。
と同一構成部分には同一符号を付している。
【０１４９】本実施形態に係る電位検出装置は、図２５
で示した実施形態と同様に、表面電極２７に柔軟部４１
を介して貼り合せた押え板４０から延びるプローブ支持
具４７に、プローブ用リード線４５、外部電極３５、電
位測定プローブ１８を装着して表面電極２７、外部電極
３５、電位測定プローブ１８等を一体構成にして据え付
け、可搬を容易にするとともに、導体１３を第１絶縁層
１４、第２絶縁層１５、第１内部電極１６で被覆したコ
イル１１に表面電極２７を当接させ、第１内部電極１６
の電位を電位測定プローブ１８で計測し、計測した電位
を非接触表面電位計１９、送受信子４９ａ，４９ｂを介
してコンピュータ５０に取り込み、そのデータを記憶さ
せたものである。
で示した実施形態と同様に、表面電極２７に柔軟部４１
を介して貼り合せた押え板４０から延びるプローブ支持
具４７に、プローブ用リード線４５、外部電極３５、電
位測定プローブ１８を装着して表面電極２７、外部電極
３５、電位測定プローブ１８等を一体構成にして据え付
け、可搬を容易にするとともに、導体１３を第１絶縁層
１４、第２絶縁層１５、第１内部電極１６で被覆したコ
イル１１に表面電極２７を当接させ、第１内部電極１６
の電位を電位測定プローブ１８で計測し、計測した電位
を非接触表面電位計１９、送受信子４９ａ，４９ｂを介
してコンピュータ５０に取り込み、そのデータを記憶さ
せたものである。
【０１５０】なお、本実施形態は、交流電源１２から導
体１３に印加する交流電圧Ｅの大きさおよび波形を読み
取る電圧読取り装置２０を備えている。
体１３に印加する交流電圧Ｅの大きさおよび波形を読み
取る電圧読取り装置２０を備えている。
【０１５１】このように、本実施形態は、押え板４０お
よびプローブ支持具４７に表面電極２７、外部電極３
５、電位測定プローブ１８等を装着し、一体構成にして
据付、可搬を容易にするとともに、電位測定プローブ１
８で計測した電位をコンピュータ５０を記憶させるの
で、データに基づくその後のコイル劣化対策をより的確
に行うことができる。なお、本実施形態は、非接触表面
電位計１９とコンピュータ５０とを電波を用いて接続し
たが、この例に限らず、例えば、赤外線を用いて接続し
てもよく、直接、信号接続ケーブルを用いて接続しても
よい。
よびプローブ支持具４７に表面電極２７、外部電極３
５、電位測定プローブ１８等を装着し、一体構成にして
据付、可搬を容易にするとともに、電位測定プローブ１
８で計測した電位をコンピュータ５０を記憶させるの
で、データに基づくその後のコイル劣化対策をより的確
に行うことができる。なお、本実施形態は、非接触表面
電位計１９とコンピュータ５０とを電波を用いて接続し
たが、この例に限らず、例えば、赤外線を用いて接続し
てもよく、直接、信号接続ケーブルを用いて接続しても
よい。
【０１５２】
【発明の効果】以上の説明のとおり、コイル劣化診断方
法およびその診断方法に適用するコイル劣化診断装置
は、導体を被覆する内部電極の電位を非接触式電位計ま
たは高入力インピーダンス電位計を用いて外部から計測
し、計測した電位に基づいて導体から絶縁層への漏出水
の有無を判定し、絶縁層の劣化診断を行うので、絶縁層
への漏出水の検出を従来にない新たな手段により容易
に、迅速にして確実に行うことができ、その後の措置を
的確に行うことができる。
法およびその診断方法に適用するコイル劣化診断装置
は、導体を被覆する内部電極の電位を非接触式電位計ま
たは高入力インピーダンス電位計を用いて外部から計測
し、計測した電位に基づいて導体から絶縁層への漏出水
の有無を判定し、絶縁層の劣化診断を行うので、絶縁層
への漏出水の検出を従来にない新たな手段により容易
に、迅速にして確実に行うことができ、その後の措置を
的確に行うことができる。
【図１】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態を
示す模式図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態を
示す模式図。
【図２】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態に
おける内部電極の電位を計算するための等価電気回路
図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第１実施形態に
おける内部電極の電位を計算するための等価電気回路
図。
【図３】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置の２実施形態を示
す模式図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置の２実施形態を示
す模式図。
【図４】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第３実施形態を
示す模式図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第３実施形態を
示す模式図。
【図５】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第２実施形態お
よび第３実施形態における内部電極の電位を計算するた
めの等価電気回路図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第２実施形態お
よび第３実施形態における内部電極の電位を計算するた
めの等価電気回路図。
【図６】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第４実施形態を
示す模式図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置の第４実施形態を
示す模式図。
【図７】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置における計測され
た電位と、健全なコイルの電位とを対比させた表面電位
の位置による変化を示す図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置における計測され
た電位と、健全なコイルの電位とを対比させた表面電位
の位置による変化を示す図。
【図８】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置における印加電
圧、健全なコイルの電圧、漏出水が絶縁層に漏出してい
るコイルの電圧のそれぞれの波形を対比させた線図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置における印加電
圧、健全なコイルの電圧、漏出水が絶縁層に漏出してい
るコイルの電圧のそれぞれの波形を対比させた線図。
【図９】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの診
断方法に適用するコイル劣化診断装置における階段状の
直流電圧を印加した場合の印加電圧、健全なコイルの電
圧、漏出水が絶縁層に漏出しているコイルの電圧のそれ
ぞれの時間変化を対比させた線図。
断方法に適用するコイル劣化診断装置における階段状の
直流電圧を印加した場合の印加電圧、健全なコイルの電
圧、漏出水が絶縁層に漏出しているコイルの電圧のそれ
ぞれの時間変化を対比させた線図。
【図１０】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの
診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第５実施形態
を示す模式図。
診断方法に適用するコイル劣化診断装置の第５実施形態
を示す模式図。
【図１１】本発明に係るコイル劣化診断方法およびこの
診断方法に適用するコイル劣化診断装置における健全な
コイルと劣化コイル（漏出水が絶縁層に漏出しているコ
イル）とを判別するための電位り確率分布図。
診断方法に適用するコイル劣化診断装置における健全な
コイルと劣化コイル（漏出水が絶縁層に漏出しているコ
イル）とを判別するための電位り確率分布図。
【図１２】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第１実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第１実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図１３】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第２実施形態を示す模式図。
表面電極装置の第２実施形態を示す模式図。
【図１４】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第３実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第３実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図１５】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第３実施形態におけるコイルへの取付け
を示す模式図。
表面電極装置の第３実施形態におけるコイルへの取付け
を示す模式図。
【図１６】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第４実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第４実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図１７】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第５実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第５実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図１８】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第４実施形態におけるコイルへの取付け
を示す模式図。
表面電極装置の第４実施形態におけるコイルへの取付け
を示す模式図。
【図１９】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第６実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第６実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図２０】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第７実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第７実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図２１】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第８実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第８実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図２２】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
表面電極装置の第９実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
表面電極装置の第９実施形態を示す模式図で、（ａ）は
表面電極装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ矢視方
向から見た表面電極装置の正面図。
【図２３】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
電位検出装置の第１実施形態を示す模式図。
電位検出装置の第１実施形態を示す模式図。
【図２４】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
電位検出装置の第２実施形態を示す模式図で、（ａ）は
電位検出装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視方
向から切断した電位検出装置の断面図。
電位検出装置の第２実施形態を示す模式図で、（ａ）は
電位検出装置の平面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ矢視方
向から切断した電位検出装置の断面図。
【図２５】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
電位検出装置の第３実施形態を示す模式図で、（ａ）は
電位検出装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方
向から見た電位検出装置の正面図。
電位検出装置の第３実施形態を示す模式図で、（ａ）は
電位検出装置の側面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ矢視方
向から見た電位検出装置の正面図。
【図２６】本発明に係るコイル劣化診断装置に適用する
電位検出装置の第４実施形態を示す模式図。
電位検出装置の第４実施形態を示す模式図。
【図２７】従来の回転電機の固定子コイルの一部を示す
模式図。
模式図。
【図２８】図２７で示した固定子コイルのエンド部の一
部を示す模式図。
部を示す模式図。
１ 固定子鉄心
２ コイル
２ａ 上コイル
２ｂ 下コイル
３ａ，３ｂ 導体
４ａ，４ｂ 絶縁層
５ａ，５ｂ クリップ
６ 接続導体
７ 絶縁接続管
８ａ，８ｂ，８ｃ 内部電極
９ａ，９ｂ，９ｃ 絶縁層
１０ 低抵抗層
１１ コイル
１２ 交流電源
１３ 導体
１４ 第１絶縁層
１５ 第２絶縁層
１６ 第１内部電極
１７ 電位測定窓
１８ 電位測定プローブ
１９ 非接触表面電位計
２０ 電圧読取り装置
２１ 入力端子
２２ 出力端子
２３ 電位測定装置
２４ 第２内部電極
２５ 第３内部電極
２６ 第３絶縁層
２７ 表面電極
２８ 高入力インピーダンス電位計
２９ 絶縁層
３０ 低抵抗層
３１ 口出管
３２ クリップ
３３ 外径側コイル
３４ 内径側コイル
３５ 外部電極
３６ 接続線
３７ 絶縁板
３８ 突起
３９ ワニス
４０ 押え板
４１ 柔軟部
４２ 柄
４３ プローブ支え
４４ プローブ保持具
４５ プローブ用リード線
４６ 段部
４７ プローブ支持具
４８ スペーサ
４９ａ，４９ｂ 送受信子
５０ コンピュータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 井上 良之
神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地
株式会社東芝京浜事業所内
(72)発明者 長谷川 博
神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地
東芝アイテック株式会社内
(72)発明者 高橋 伸二
神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地
株式会社東芝京浜事業所内
(72)発明者 小川 浩昭
神奈川県川崎市幸区堀川町66番２ 東芝エ
ンジニアリング株式会社内
(72)発明者 関戸 忍
神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目４番地
株式会社東芝京浜事業所内
Ｆターム(参考） 2G014 AA15 AA23 AB06 AC19
2G015 AA12 AA19 CA05 CA20
2G016 BA00 BB00 BB03 BC02
5H611 AA05 BB01 BB02 BB06 PP02
QQ07 UA02
Claims (21)
- 【請求項１】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に交流電圧を印加するととも
に、前記コイルに臨む電位測定プローブで前記内部電極
の電位を計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に
較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出
し、絶縁劣化していると判定することを特徴とするコイ
ル劣化診断方法。 - 【請求項２】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に交流電圧を印加するととも
に、前記コイルに挿着する表面電極に臨む電位測定プロ
ーブで前記表面電極の電位を計測し、計測した電位が健
全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記
絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定するこ
とを特徴とするコイル劣化診断方法。 - 【請求項３】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に交流電圧を印加するととも
に、前記コイルに挿着する表面電極の電位を高入力イン
ピーダンス電位計で計測し、計測した電位が健全なコイ
ルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記絶縁層に
媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴
とするコイル劣化診断方法。 - 【請求項４】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に交流電圧を印加するととも
に、このコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進
退させて前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置
を確認後、前記絶縁層に挿着する前記内部電極の電位を
計測し、計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高
いとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁
劣化していると判定することを特徴とするコイル劣化診
断方法。 - 【請求項５】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に電圧を印加するとともに、
このコイルの軸方向に沿って電位測定プローブを進退さ
せて前記内部電極の位置を確認し、内部電極の位置を確
認後、前記コイルに装着する表面電極の電位を計測し、
計測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、
前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化して
いると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。 - 【請求項６】 内部電極および表面電極のうち、いずれ
か一方で計測した電位は、その大きさと、導体に印加し
た電圧に対する位相とが健全なコイルの位相に較べて偏
差が出たとき、前記導体から前記絶縁層に媒体が漏出
し、絶縁劣化していると判定することを特徴とする請求
項１〜５記載のコイル劣化診断方法。 - 【請求項７】 媒体で直接冷却する媒体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に直流電圧または方形波電圧
を印加し、計測した内部電極または表面電極の電位が健
全なコイルの電位に較べて高いとき、前記導体から前記
絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化していると判定するこ
とを特徴とするコイル劣化診断方法。 - 【請求項８】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルに装着する表面電極を一旦接地し、次い
で接地を解除した後、前記導体に階段関数状直流電圧、
または方形波電圧を印加し、前記表面電極の電位を計測
することを特徴とするコイル劣化診断方法。 - 【請求項９】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被覆
し、この絶縁層内に挿着する内部電極とでコイルを構成
し、このコイルの前記導体に交流電圧、階段関数状直流
電圧および方形波電圧のうち、いずれか一方を印加する
とともに、前記コイルに装着する表面電極に接続され、
かつ同じ電位に維持される外部電極の電位を計測し、計
測した電位が健全なコイルの電位に較べて高いとき、前
記導体から前記絶縁層に媒体が漏出し、絶縁劣化してい
ると判定することを特徴とするコイル劣化診断方法。 - 【請求項１０】 計測した電位は、統計的な処理により
求められた限界値を超えたとき、導体から絶縁層に媒体
が漏出し、絶縁劣化していると判定することを特徴とす
る請求項１〜９記載のコイル劣化診断方法。 - 【請求項１１】 計測した電位は、内部電極の位置毎に
異なるとき、異なる内部電極の電位の比の標準値を予め
求めておき、同じ位置の内部電極の電位に換算して用い
ることを特徴とする請求項１〜９記載のコイル劣化診断
方法。 - 【請求項１２】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被
覆し、この絶縁層内に挿着する内部電極とで構成するコ
イルと、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前
記内部電極および前記コイルに装着した表面電極装置の
うち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して
計測する非接触表面電位計と、前記電源から前記導体に
印加する電圧を計測する電圧読取り装置とを備えたこと
を特徴とするコイル劣化診断装置。 - 【請求項１３】 表面電極装置は、表面電極に絶縁板を
貼り合せて構成することを特徴とする請求項１２記載の
コイル劣化診断装置。 - 【請求項１４】 表面電極装置は、表面電極に絶縁板を
貼り合わせるとともに、前記絶縁板に突起を備えたこと
を特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。 - 【請求項１５】 表面電極装置は、表面電極に絶縁板を
貼り合わせるとともに、前記絶縁板に柄を備えたことを
特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。 - 【請求項１６】 表面電極装置は、表面電極に柔軟部を
介装させて押え板を貼り合せたことを特徴とする請求項
１２記載のコイル劣化診断装置。 - 【請求項１７】 表面電極装置は、表面電極に柔軟部を
介装させて押え板を貼り合わせるとともに、前記押え板
に柄を備えたことを特徴とする請求項１２記載のコイル
劣化診断装置。 - 【請求項１８】 表面電極装置は、表面電極に柄を備え
たことを特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装
置。 - 【請求項１９】 電位測定プローブは、その電位測定窓
と表面電極との間を予め定められた距離に維持させるプ
ローブ支えを備えたことを特徴とする請求項１２記載の
コイル劣化診断装置。 - 【請求項２０】 電位測定プローブは、表面電極を支持
する押え板から延びるプローブ支持具で支持されるとと
もに、前記表面電極に接続させ、かつプローブ支持具に
設けた外部電極と、この外部電極と電位測定窓とを予め
定められた距離に維持させるスペーサとを備えたことを
特徴とする請求項１２記載のコイル劣化診断装置。 - 【請求項２１】 媒体で直接冷却する導体を絶縁層で被
覆し、この絶縁層内に挿着する内部電極とで構成するコ
イルと、このコイルの導体に電圧を印加する電源と、前
記内部電極および前記コイルに装着した表面電極装置の
うち、いずれか一方の電位を電位測定プローブを介して
計測する非接触表面電位計と、前記電源から前記コイル
に印加する電圧を計測する電圧読取り装置と、前記非接
触表面電位計で計測した電位を記録、保存するコンピュ
ータとを備えたことを特徴とするコイル劣化診断装置。
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