特許 6785613 エステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器及びエステル油中に含まれるアルデヒド化合物の分析方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6785613

(24)【登録日】2020年10月29日

(45)【発行日】2020年11月18日

(54)【発明の名称】エステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器及びエステル油中に含まれるアルデヒド化合物の分析方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 17/00 20060101AFI20201109BHJP

   G01N 33/28 20060101ALI20201109BHJP

   H01F 27/00 20060101ALI20201109BHJP

   H01F 27/14 20060101ALI20201109BHJP

【ＦＩ】

   G01N17/00

   G01N33/28

   H01F27/00 B

   H01F27/14 C

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2016-201393(P2016-201393)

(22)【出願日】2016年10月13日

(65)【公開番号】特開2018-63166(P2018-63166A)

(43)【公開日】2018年4月19日

【審査請求日】2019年9月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(72)【発明者】

【氏名】師岡 寿至

(72)【発明者】

【氏名】山岸 明

【審査官】 外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５３−０１１１００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０３−０８７００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１８２１６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００２４１３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００２−００５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 Augsta, M. et al.，Comparative Study of the Thermal Degradation of Synthetic and Natural Esters and Mineral Oil: Effect of Oil Type in the Thermal Degradation of Insulation Kraft Paper，IEEE Electrical Insulation Magazine，米国，IEEE，２０１２年 ３月 １日，28(2)，22-28

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気装置を内部に収容したタンクと、
前記タンク内に収容された電気装置を絶縁し冷却するエステル油を有するエステル油入り電気機器において、
前記エステル油を採取する採取配管と、
前記採取配管で採取されたエステル油を加熱し、エステル油中に含有されるアルデヒド化合物を蒸発気化させるガス成分採取容器と、
前記ガス成分採取容器で採取されたアルデヒド化合物を分析するガス分析装置を備えたエステル油入り電気機器。

【請求項2】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記ガス分析装置より得られた情報に基づきエステル油の劣化度を判定する判定装置を備えたことを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項3】

請求項２に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記判定装置の情報に基づき、エステル油の劣化を周知する警報装置を有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項4】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記電気装置は鉄心と巻き線を有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項5】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記エステル油入り電気機器は変圧器、リアクトル、電圧調整器、コンデンサ、抵抗器のいずれかであることを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項6】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記ガス成分採取容器は所定量のエステル油を採取する機能を有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項7】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記成分採取容器に残留したエステル油を前記タンクに戻す戻り配管と、前記戻り配管にエステル油を環流させるポンプとを有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項8】

請求項７に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記ポンプを所定の周期で作動または停止させる制御装置を有し、前記制御装置は前記ポンプの停止時に前記ガス成分採取容器を加熱し、かつ前記ガス分析装置でガスを分析させる機能を有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項9】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記ガス成分採取容器は、前記エステル油を８０〜１５０度で加熱する機能を有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項10】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記タンク内のエステル油を冷却する冷却器と、前記タンクと冷却器との間に配設されたエステル油を循環させる冷却配管とを有し、前記冷却配管に連通されたエステル油の採取配管を有することを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項11】

請求項１に記載されたエステル油入り電気機器において、
前記エステル油は植物油、あるいは合成エステル油であることを特徴とするエステル油入り電気機器。

【請求項12】

鉄心と前記鉄心に装着された巻線とを内部に収容したタンクと、
前記鉄心及び巻線を絶縁し冷却する前記タンクに満たされたエステル油とを有するエステル油入り変圧器において、
前記エステル油を採取する採取配管と、
前記採取配管で採取されたエステル油を加熱し、前記エステル油中のアルデヒド化合物を気化させるガス成分採取容器と、
前記ガス成分採取容器で採取したアルデヒド化合物を分析するガス分析装置を備えたことを特徴とするエステル油入り変圧器。

【請求項13】

請求項１２に記載したエステル油入り変圧器において、
前記採取配管は前記タンクに直接接続されて配設されていることを特徴とするエステル油入り変圧器。

【請求項14】

請求項１２に記載したエステル油入り変圧器において、
前記エステル油を冷却する冷却器と、前記タンクと前記冷却器との間に配設され、エステル油を循環させる冷却配管と、前記冷却配管に連通するよう配設されている採取配管とを有することを特徴とするエステル油入り変圧器。

【請求項15】

エステル油中に含まれるアルデヒド化合物の分析方法であって、
前記エステル油を加熱して前記アルデヒド化合物を気化し、
前記気化されたアルデヒド化合物を分析することを特徴とするエステル油中のアルデヒド化合物の分析方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、絶縁・冷却媒体としてエステル油を用いたエステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器、及びエステル油入り電気機器に使用されているエステル油中のアルデヒド化合物の測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、絶縁・冷却媒体を使用する電気機器である変圧器の絶縁・冷却媒体には鉱油が広く用いられてきた。近年、環境問題への関心の高まりから、この鉱油に代えて変圧器の絶縁・冷却媒体として生分解性の高い、植物油、あるいは脂肪酸とアルコールから合成した合成エステル油等のエステル油が適用されてきている。

【0003】

鉱油を用いた変圧器では、経年による熱劣化で鉱油が分解することで生成した一酸化炭素、二酸化炭素、水素、およびメタン、エチレン等の低分子量のガスの量、組成を分析することで、鉱油の劣化状態を推定している。しかしながら、絶縁・冷却媒体としてエステル油を用いる場合には、従来の鉱油の場合とは、熱劣化による分解で生成する低分子量のガスの量、組成は異なると考えられる。このため、エステル油を用いた変圧器の診断技術が検討されている。

【0004】

特開２０１４−２１１３６８号公報には、植物性絶縁油の分解で発生する脂肪酸の濃度を測定することによる、植物性絶縁油の劣化診断方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４−２１１３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

エステル油が熱劣化すると油中に存在する微量の水により加水分解反応が進行し、エステル油を構成する脂肪酸、およびアルコールが生成すると考えられる。エステル油の劣化で生成する構成脂肪酸類を分析する場合、脂肪酸類は揮発しにくく、エステル油と化学構造が近いことから分離・抽出が難しい。

【0007】

したがって、絶縁・冷却媒体のエステル油入り電気機器の稼動中にエステル油の熱劣化で生じる分解物の脂肪酸、およびアルコールの成分をオンラインで簡便に分析、定量することは難しく、よってエステル油入り電気機器の予防保全をオンラインで簡便に行うことはで困難であった。

【0008】

また、二酸化炭素、水素、低分子量の炭化水素等は絶縁紙からも生成することから、エステル油単独の劣化状態を高精度で診断することは難しいという課題があった。

【0009】

本発明の目的は、エステル油入り電気機器の絶縁・冷却媒体として使用するエステル油に熱劣化によって生成される低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を、オンラインで効率良く簡便に定量できるようにして、エステル油を絶縁・冷却媒体に使用する電気機器の予防保全を容易にしたエステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器、及びエステル油入り電気機器に使用されているエステル油中のアルデヒド化合物の測定方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明のエステル油入り電気機器は、電気装置を内部に収容したタンクと、このタンク内に収容され電気装置を絶縁し冷却する絶縁冷却媒体のエステル油を有するエステル油入り電気機器において、タンク内のエステル油を採取するエステル油の採取配管と、この採取配管で採取されたエステル油を加熱してエステル油中に溶解している低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を蒸発気化させるガス成分採取容器と、このガス成分採取容器で採取したアルデヒド化合物のガスを分析するガス分析装置を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、エステル油入り電気機器の絶縁・冷却媒体として使用されているエステル油の熱劣化により生成する低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を、オンラインで効率良く簡便に定量できるようにしてエステル油を絶縁・冷却媒体に使用する電気機器の予防保全を容易にしたエステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器、及びエステル油入り電気機器に使用されているエステル油中のアルデヒド化合物の測定方法が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施例であるエステル油入り変圧器の構成を示す模式図。

【図2】エステル油の加熱温度とアルデヒド化合物のイオン強度との関係を示す特性図。

【図3】監視装置のモニター画面の模式図。

【図4】本発明の他の実施例であるエステル油入り変圧器の構成を示す模式図。

【図5】本発明の他の実施例であるエステル油入り変圧器の構成を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下にエステル油入り電気機器について図面を用いて説明する。

【実施例1】

【0014】

エステル油入り電気機器の一例として、実施例１ではエステル油入り変圧器を対象に説明する。

【0015】

図１にエステル油入り変圧器の構成を示す模式図を示す。このエステル油入り変圧器の構成はタンク１と、タンク１の内部に配置された鉄心２と、鉄心２に装着された内側巻線３と外側巻線４と、絶縁筒５とが夫々備えられている。

【0016】

タンク１の内部には、これらの鉄心２と内側巻線３及び外側巻線４とを絶縁し冷却するための絶縁冷却媒体のエステル油６と、このエステル油６の上方に存在する窒素ガス７とが収容されている。

【0017】

タンク１の外部には、タンク１の内部に収容されている絶縁・冷却媒体のエステル油６を冷却するための冷却器８が設置され、このタンク１と冷却器８とはその上部と下部とに夫々配設された上部の冷却配管９ａ、下部の冷却配管９ｂを通じて接続されている。

【0018】

タンク１の内部に収容されている絶縁・冷却媒体のエステル油６は、下記の（１）式、（２）式、或いは（３）式等の化学構造式で示される、エステル結合を有する化合物である。これらは単独で用いても混合してもよい。また、酸化防止剤、加水分解抑制剤等の添加剤を加えることも可能である。

【0019】

【化1】

【0020】

【化2】

【0021】

【化3】

（１）式は植物油の一般的な化学構造式であり、グリセリンと脂肪酸とがエステル結合した化合物である。（２）式は合成エステル油の代表的な化学構造式であり、多価のアルコールと脂肪酸とがエステル結合した化合物である。一例として多価のアルコールがペンタエリスリトールの場合を記載したが、多価のアルコールとしてはトリメチロールプロパン、ネオペンチルグリコール等も用いられる。また、（３）式は一価のアルコールと脂肪酸とがエステル結合した化合物である。

【0022】

タンク１の内部に収容されている絶縁・冷却媒体のエステル油６は上部の冷却配管９ａを通ってタンク１の内部から冷却器８の内部へ矢印で示すように流れ、冷却器８で冷やされた後に、下部の冷却配管９ｂを通って冷却器８から再びタンク１の内部に送り込まれて、タンク１の内部に備えられた鉄心２、内側巻線３、外側巻線４を冷却して、鉄心２、内側巻線３、外側巻線４から発生するジュール熱を奪うように機能している。

【0023】

鉄心２はその上部と下部に夫々取り付けられた上部の締付金具１０ａ、下部の締付金具１０ｂによって締め付けられて保持されている。

【0024】

内側巻線３と外側巻線４の上部には第一の絶縁物１１、第二の絶縁物１２が夫々設置され、内側巻線３と外側巻線４の下部にも第一の絶縁物１３、第二の絶縁物１４が夫々設置されている。また、鉄心２の中心側には鉄心２を冷却する冷却用の油導入部１５が形成されている。

【0025】

実施例１のエステル油入り変圧器では、絶縁・冷却媒体のエステル油６の熱劣化により生成する低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を、エステル油６を加熱することによってエステル油６の液面上の気相部分に蒸発、気化させてガス成分として分析するために、次の構成からなる分解物分析装置を設けている。

【0026】

即ち、タンク１の下部に配設されてタンク１の内部のエステル油６を採取する配管１６ａと、この配管１６ａに接続して設置されて採取したエステル油６を加熱してガス成分を採取するためのガス成分採取容器１７と、ガス成分採取容器１７に接続して設置されてエステル油６から採取したガス成分をガス成分採取容器１７から導くガス配管１８と、このガス配管１８に接続して設置されて導かれたエステル油６から採取したガス成分を分析するガス分析装置１９とからこの分解物分析装置を構成している。

【0027】

また、採取したエステル油６中のアルデヒド化合物を蒸発、気化させるために、ガス成分採取容器１７の外側にはエステル油６を加熱するヒータ２０が設けられている。このガス成分採取容器１７では、ヒータ２０によって内部のエステル油６を加熱して熱劣化により生成した低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を蒸発、気化させる加熱温度は約８０度〜１５０度、好ましくは約１００度〜１３０度に設定されている。

【0028】

図２にエステル油の加熱温度とアルデヒド化合物のイオン強度との関係を示す特性図を示す。図２は、劣化の指標としてアルデヒド化合物を分析するため、エステル油の温度を高くした場合の３量体、４量体、５量体の各成分の蒸発・気化挙動を調べた結果である。観察は発生ガス分析法（ＥＧＡ−ＭＳ：Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｇａｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ − Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）により行った。

【0029】

測定感度を上げるため、試料はエステル油の熱劣化品ではなく、エステル油にアルデヒド化合物としてヘキサナールを添加したものを用いた。試料をセルに入れた後Ｈｅ雰囲気で安定させて、昇温速度１０度／ｍｉｎで５０度から試料を昇温加熱し、２００度まで連続的に発生したガスを質量分析装置（ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）に導入した。

【0030】

ヘキサナールに対応する特徴イオンとして、Ｍ／Ｚ値が１００のものを選択して、各イオン強度と、その全イオン流（Ｔｏｔａｌ Ｉｏｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ）を測定した。５０〜２００度までＨｅ雰囲気下でエステル油を加熱し、Ｍ／Ｚ値１００を一点鎖線で表示した結果を図２に示す。

【0031】

ヘキサナールは、８０〜９０度程度で蒸発・気化が始まり、１５０度程度で全てのアルデヒド化合物が放出された。従って、加熱温度は８０度〜１５０度程度とすることができる。また、１００度〜１３０度に加熱することにより観察時間を短縮でき、効率よく測定を行うことが可能である。

【0032】

図１に示したエステル油入り変圧器のガス成分採取容器１７では、ヒータ２０によってガス成分採取容器１７の内部に収容した所定量のエステル油６を加熱することにより、エステル油６の熱劣化で生成した低分子量で低沸点のアルデヒド化合物をガス成分採取容器１７の内部のエステル油面上の気相部分に蒸発、気化させてガス成分を形成させる。

【0033】

所定量のエステル油を採取する手段としては、例えば、バルブ２１ａを一定時間開けることでほぼ一定量のエステル油を採取し、採取したエステル油の重量を測定する手段を設けておくことが挙げられる。

【0034】

加熱によってガス成分採取容器１７の内部の気相部分に蒸発、気化した、エステル油６の熱劣化で生成したアルデヒド化合物のガス成分はガス配管１８を通じてガス分析装置１９に送られ、このガス分析装置１９によって熱劣化で生成した低分子量で低沸点のアルデヒド化合物のガス成分をエステル油入り変圧器の稼動中にオンラインで分析、定量する。

【0035】

ガス成分採取容器から、ガス分析装置にアルデヒド化合物を取り出す手段としては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスを流すことが挙げられる。また、ガス成分採取容器１７の内部にヒータで加熱できるようにした吸着剤を設置し、気相部分に蒸発、気化したアルデヒド化合物のガス成分をいったん吸着させた後、吸着剤を加熱して気化したアルデヒド化合物のガス成分を不活性ガスによってガス分析装置に導入することでも、効率良くアルデヒド化合物を取り出すことが可能である。

【0036】

また、予めアルデヒド化合物とエステル油の引火点、粘度等の劣化状態の特性を関連付けておくことにより、ガス分析装置より得られる結果に基づく劣化の診断が可能である。例えば、ガス分析結果より得られた分析値や、算出されるアルデヒド化合物の量が所定値以上になった場合に、エステル油が劣化したと判定する。その診断を行う判定装置は、例えば、ガス分析装置の測定結果を信号線により監視装置や記憶部に送信し、ガス分析結果より得られたアルデヒド化合物の量を監視する構成とすることができる。

【0037】

図３に監視装置のモニター画面の模式図を示す。図３には運転時間に対してガス分析装置より得られるアルデヒド化合物量をプロットしたものと、エステル油の劣化を判定するために予め適宜設定されたアルデヒド化合物量の所定値（破線）とが示されている。エステル油の劣化が進行していない時には、アルデヒド化合物量が破線で示す値以下であり、モニター画面を確認することで容易にエステル油の劣化を判定することができる。

【0038】

エステル油が劣化していると判定された場合、機器の運転停止や、日常の点検項目において機器の異常の有無を確認したり、エステル油を採取してさらに状態を詳細に分析する。また、劣化の度合いに応じて、定期点検時等機器を停止した際に、エステル油の一部、または全部を交換することで変圧器の故障を未然に防ぐことが可能となる。

【0039】

また、劣化が診断された際に、エステル油の劣化を周知する手段を設けることにより、管理を容易にすることが可能である。例えば、アルデヒド化合物量が予め設定した所定値を超えた場合、エステル油が劣化したと判断しアラームを発する警報装置等を備えてもよい。

【0040】

電気機器のエステル油の劣化の確認の頻度は、週に一度、月に一度等である。従って上記劣化の判定を所定期間ごとに開始する制御装置を設けることができる。制御装置は、ポンプを所定の周期で作動させてタンク内のエステル油をガス成分採取容器に取りこむとともに、エステル油の加熱を開始し、かつガス分析装置を作動させる。

【0041】

まず、バルブを開放し、タンクと接続された採取配管からエステル油を採取し、バルブを閉めた後にヒータを作動して、ガス成分採取容器に一定量採取されたエステル油を加熱し、アルデヒド化合物を採取する。アルデヒド化合物量を分析後、ヒータを停止し、分析装置等に残留する成分を浄化する。エステル油は分解物が少ないものとなっているため、系外に排出せず、タンク内に戻してもよい。また、測定されるエステル油の量は少量（例：５０ｍｌ）であるため、廃棄することにしてもよい。

【0042】

また、一台のガス分析装置、判定装置により、複数台の変圧器等の電気機器を監視することも可能である。上述の通り劣化の確認の頻度は、週に一度や月に一度等であるため、一の分析装置に対し、数台の電気機器と、配管の切替装置を有する、電気機器システムとしてもよい。複数台の電気機器より、それぞれのエステル油を採取し、各電気機器のエステル油の劣化の状態を把握することができる。

【0043】

一度の判定に使用するエステル油は、例えば１〜５ｍｌ程度でよい。エステル油が多いと得られるガスの定量が容易であり、少ないとエステル油の加熱が容易となる。判定後の成分採取容器に残留したエステル油は引火点を下げる低分子量の化合物を有していないので、タンクに戻して再利用することができる。その際、エステル油をタンクに戻す戻り配管と、その配管中にエステル油を環流させるポンプを設けることが好ましい。ポンプは、上述の制御装置により併せて制御させることができる。なお、劣化を判定した後のエステル油は、廃棄し、必要に応じて補充する構成としてもよい。

【0044】

上記した構成のエステル油入り変圧器によれば、変圧器の運転中にタンク１の内部に収容されている絶縁・冷却媒体のエステル油６の熱劣化によって生成してエステル油６中に溶解しているアルデヒド化合物を、エステル油６を加熱することによってエステル油６の液面上の気相部分に蒸発、気化させてガスとして分析するようにしたことから、エステル油６の熱劣化によって生成するアルデヒド化合物はオンラインで効率良く、簡便に定量できるので、エステル油入り変圧器の予防保全を容易に図ることができる。

【0045】

なお、実施例１のエステル油６には鉱油入り変圧器で用いられている帯電防止剤等の添加剤を加えるようにしても良い。

【0046】

本実施例によれば、エステル油入り電気機器の絶縁・冷却媒体として使用されているエステル油の熱劣化により生成する低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を、オンラインで効率良く簡便に定量できるようにしてエステル油を絶縁・冷却媒体に使用する電気機器の予防保全を容易に可能にしたエステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器、及びエステル油入り電気機器に使用されているエステル油中のアルデヒド化合物の測定方法が実現できる。

【実施例2】

【0047】

次に図４を用いて他の実施例であるエステル油入り変圧器の構成を説明する。図４に示したエステル油入り変圧器の変圧器では、ガス成分採取容器１７が冷却器８の下部に設置された冷却配管９ｂと連通した配管１６ａを介して配設されている構成となっている。このエステル油６を採取する配管１６ａを、タンク１に直接連通させずに冷却配管９ｂに連通するように設置させているので、配管１６ａの配設をより簡便に行うことができる。

【0048】

図４に示したエステル油入り変圧器の構成は、図１に示した先の実施例１のエステル油入り変圧器と基本的な構成は同一なので、両者に共通する構成の説明は省略する。また、図４におけるエステル油入り変圧器を運転中に絶縁・冷却媒体のエステル油６の熱劣化により生成する低分子量で低沸点のアルデヒド化合物をオンラインで分析、定量するやり方も図１に示した先の実施例１と同じなのでここでの説明は省略する。

【0049】

上記した本実施例によっても、図１に記載した先の実施例と同様にエステル油入り電気機器の絶縁・冷却媒体として使用されているエステル油の熱劣化により生成する低分子量で低沸点のアルデヒド化合物を、オンラインで効率良く簡便に定量できるようにしてエステル油を絶縁・冷却媒体に使用する電気機器の予防保全を容易に可能にしたエステル油入り電気機器、エステル油入り変圧器、及びエステル油入り電気機器に使用されているエステル油中のアルデヒド化合物の測定方法が実現できる。

【実施例3】

【0050】

図５に別のエステル油入り電気機器の例を示す。本例はエステル油を分析装置内に循環させる例である。実施例３では、エステル油の採取口をタンク１本体から配管１６ｂにより取り込み、放出口を冷却器の下部の冷却配管９ｂとした。循環のためのポンプは省略した。バルブ２１ａ、バルブ２１ｂを開放して分析装置の配管中にエステル油を循環させ、充分に内部のエステル油が測定時のものに入れ替わった時点でバルブを閉め、ガス成分採取容器１７内の所定量のエステル油を加熱してアルデヒド化合物量を測定する。測定後のエステル油は、アルデヒド化合物が減少したのみであるため、バルブを開放しタンクに戻すことができる。

【0051】

なお、下部の冷却配管９ｂよりエステル油を採取してもかまわないが、分析時の加熱を軽減でするため、下部の冷却配管９ａ、あるいはタンク本体の上部から採取するのが効率的である。また、冷却配管はエステル油の流速が早いため、放出口を配管とすることにより循環が生じ、ポンプの一部を省略できて好ましい。

【0052】

さらに、実施例３では、診断結果を知らせる機能を付した。ガス分析装置の測定結果は、電源線２４を備え、信号線２２により端子箱２３を介して、警報信号線２５、常時監視信号線２６により、警報装置、監視装置や記憶部に送信される。管理者は、エステル油の劣化状態を確認し、機器の管理を行うことができる。例えば、アルデヒド化合物の放出量が予め設定した所定値を超えた場合、エステル油が劣化したと判断し警報を発する警報装置等を備えてもよい。設定値は、劣化させたエステル油より得られる測定値と、体積抵抗率等のエステル油の特性を調べて設定する。

【0053】

なお、バルブや警報装置は適宜公知のものを採用可能であるが、電源停止時にバルブが開放され、警報がＯＮとなるものが好ましい。

【実施例4】

【0054】

次に、ガス分析装置を備えたエステル油入り電気機器の運転パターンの一例について説明する。ガス分析装置による診断は、週に一度や月に一度などの設定された頻度や、または常時繰り返して行うことができる。以下、周期ごとに行う制御装置を用いた診断の例を説明する。ガス分析装置の運転は、主として測定準備、測定、清掃、定常状態の４段階に分けられる。

【0055】

【表1】

なお、上記の表１の各段階に必要な時間は、配管の構成、エステル油の検査の頻度や、エステル油の使用期間等により適宜調整することができる。また、一定期間経過ごとに測定を行う場合には、複数台の電気機器と一台の分析装置を配管で接続することにより、配管の流路を切り替えて各電気機器の監視を行うことも可能である。

【0056】

測定準備段階では、ポンプ、バルブを開放し、タンクと接続された採取配管や、エステル油を採取するガス成分採取容器中のエステル油を循環させる。測定段階では、ポンプ、バルブを閉め、ヒータを作動して、ガス成分採取容器に一定量採取されたエステル油を加熱し、アルデヒド化合物を採取する。清掃段階では、ヒータを停止し、分析装置等に残留する成分や、エステル油を浄化・除去する。診断後のエステル油はアルデヒド化合物等が除去され、分解物が少ないものとなっているため、系外に排出せず、タンク内に戻してもよい。また、測定されるエステル油の量は少量（1〜５０ｍｌ程度）であるため、廃棄することにしてもよい。

【0057】

測定時に検知された情報に基づき、管理者にエステル油の劣化を知らせる手段や、エステル油入り電気機器の運転を停止する手段の制御を行い、効率よく機器の異常を防止し、予防保全を図ることが可能となる。

【0058】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0059】

１：タンク
２：鉄心
３：内側巻線
４：外側巻線
５：絶縁筒
６：エステル油
７：窒素ガス
８：冷却器
９ａ、９ｂ：冷却配管
１０ａ、１０ｂ：締付金具
１１、１２、１３、１４：絶縁物
１５：油導入部
１６ａ、１６ｂ：配管
１７：ガス成分採取容器
１８：ガス配管
１９：ガス分析装置
２０：ヒータ
２１ａ、２１ｂ：バルブ
２２：信号線
２３：端子箱
２４：電源線
２５：警報信号線
２６：常時監視信号線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】