電気設備診断における絶縁劣化の豆知識

電気設備診断における絶縁劣化の豆知識

コロナ放電探知機/コロナ放電チェッカー/コロナ放電測定装置による電気設備活線診断方法

電気設備診断における絶縁劣化の予知保全と予防保全

電気設備の予知保全・予防保全とは、

トラブルが起きてしまう前にあらかじめ問題点を予測し、対処することにより未然に機械トラブル・人災を防ぐこと

電気設備の問題が起こってからの対応では何倍ものコストが必要となりとても大変です。

あらかじめ定期的に予知保全を行うことにより、トータルコストが1/3以下に削減することも可能です。

■超音波設備診断器を使用した予知保全と予防保全の参考 i

-	保全の時期	コスト	メンテナンス期間	トラブル予防度
事後保全	事後	高	長期	0%
定期保全	事前	低	短期	30～50%
予防保全・予知保全	事前	中	短期	80～90%

コ音波設超備診断器での予防保全・予知保全は、かなり、時間の節約になる

電気設備診断の絶縁劣化のメカニズム

（a） 熱的劣化 　

絶縁部材の基本的な劣化要因は「熱」である。材料の熱劣化は主として酸化や分解といった材料自身の変質によるものであるが、これによって絶縁層の構成変化（ボイド、クラックの発生など）が起こる。

（b） 機械的劣化 　

電動機の始動・停止あるいは負荷の変動などによって加熱・冷却の繰り返し、いわゆるヒートサイクルが発生する。

通電部分でのヒートサイクルはコイル絶縁物の磨耗劣化の促進や、あるいはコイル絶縁の緊縛(ばく)部などにおける導体の疲労破断を誘発する。

また、電磁振動、外部要因による機械的振動も劣化を促進する。

（c） 環境的劣化 　

絶縁材料は水（湿気）、雰囲気ガス、塵埃（じんあい）などの環境の影響を受けて劣化する。

（d） 電気的劣化 　

このように絶縁劣化した状態で電圧を印加すると、部分放電劣化（絶縁層内のボイドあるいは絶縁材料の表面での部分放電によって絶縁を侵食する劣化現象）、トリーイング劣化、トラッキング現象（絶縁材料の湿潤あるいは汚損に伴って局部的な電界の強さの高まりが起こり、沿面絶縁が低下していく劣化現象）が生ずる。

絶縁劣化要因		劣化現象
熱的劣化	定常運転 間欠運転 冷却不具合	科学反応による材料の変質（枯れ、変色、割れなど） 絶縁層の構成変化（ボイド、クラックの発生など）
電圧的劣化	運転電圧 サージ電圧	部分放電による絶縁層の浸食（絶縁層内部、外部の浸食） トラッキングの発生 トリーイングの発生 繰り返しサージによる絶縁の浸食（素線絶縁のレヤーショート）
機械的劣化	ヒートサイクル 電磁振動 機械的振動	コイル端部の損傷（亀裂・剥離の発生） 絶縁層の摩擦
環境的劣化	ダスト、汚損 吸湿・結露 化学物質（化学薬品、油等） 伝導性物質（塩分など）	絶縁性能の低下 絶縁層の摩耗 絶縁層の浸食 絶縁層の膨潤 トラッキングの発生

参照：日本電気技術者協会の資料より

コロナ放電・部分放電・トラッキング現象のサウンド

人間の耳には聴こえない超音波を可聴域の信号に変換「ヘテロダイン技術採用」（SNP-PK-L55・SNP-ADV-BS30）
騒音下でもコロナ放電・部分放電・トラッキング箇所の特定が可能

---

---

---

---

---

 

コロナ放電は空気のイオン化による導体と絶縁体からの発光部分放電であり,電場が臨界値を超える。

高い局所電場は空気をイオン化して放電を起こすが、この過程で窒素分子が励起されて紫外線を放出し、電子が十分速く動いているとき、すなわち電場が臨界値を超えたときにだけイオン化が起こる。

コロナ形成 コロナPD形成 電子なだれ 電子なだれ したがって、局所的な高電界を生成する構成要素の問題または欠陥は、コロナ活性を示すであろう。

いくつかの分子はイオン化されず、緩和時に励起放出光子である。

コロナは水蒸気の存在下で硝酸を生成する腐食性物質:オゾン、窒素酸化物を生成する。

電力会社は通常、ラジオやテレビの信号に不具合があるという苦情を受けてコロナの存在を知らされます。

コロナは日光の下では肉眼では見えないため、保守員はコロナカメラやラジオアンテナなどの機器を疑わしい場所に向けて調査し、コロナを追跡します。

コロナ問題 コロナには、次のような損傷や環境への悪影響があります。

高湿度条件下で硝酸を生成するオゾンや窒素酸化物などの腐食性物質の生成。

これらの腐食性物質は、高圧線や変電所コンポーネントの寿命を短くする。

コロナはHV絶縁体、特に非セラミック(NCI)絶縁体に損傷を与える。

主にAM送信に対する無線干渉(RI/ RFI)。

オーディオノイズ。電波障害やオーディオノイズが原因で、お客様から苦情が寄せられることがあります。

コロナは熱をほとんど発生しないため、サーモビジョンカメラでは検出されません。

 

コロナ放電検知による電力系統設備の予防保全で活用。部分放電を検出するのに時間がかかりすぎる。部分放電、コロナ放電を特定することが大事

電力系統設備（配電、変電、送電）の不良箇所（傷、亀裂、腐食、汚損、異物付着など）の特定にあたり、
それらの不良状態で誘引されるコロナ放電に着目。

コロナ放電検知により、電力系統設備の不良箇所を容易に、且つ視覚的に検知することができ、 設備予防保全費用を大幅に低減することが可能。

高電圧電気供給の欠陥を検出するための重要な診断機能は、コロナ部分放電(PD)、高電圧ストレス下の固体または流体電気絶縁システムの小さな部分の局在した誘電分解である。
異常な予期せぬ局所的な電気的状態がこの放電を引き起こす。これらの障害は、目には見えないため、専用のコロナ検出カメラが使用されない限り見落とされます。ビル・シュウェーバー 著

コロナ放電検知による電力系統設備の予防保全で活用

電力系統設備（配電、変電、送電）の不良箇所（傷、亀裂、腐食、汚損、異物付着など）の特定にあたり、
それらの不良状態で誘引されるコロナ放電に着目。

コロナ放電検知により、電力系統設備の不良箇所を容易に、且つ視覚的に検知することができ、
設備予防保全費用を大幅に低減することが可能。

コロナは、ほとんど熱を発生しないためサーモグラフィでは検出されません。

早期の電気設備の問題箇所の特定でシステムの故障を未然に防止！安全性の確保！コストダウン！

超音波設備診断器は、電気火災予防に最適。

活線状態で（通電状態で）ケーブル、端末、変圧器等、 スイッチギヤ、変圧器、絶縁体、碍子などの電気系統の点検が可能です。

米国NASAでは超音波を用いた手法により、はるかに早い時期に電気設備の異常の確認がされています。

■全米防火協会NFPA70（NECコード）は、超音波設備診断器を推奨

米国電気工事基準で、電気の使用から生じる危害が人命及び財産に及ぶことを実際的に保護することが目的

■海外では、保険会社が工場物件など設備調査に超音波設備診断器を採用

火災保険などで電気的な放電の可能性、損害保険で従業員の安全性の確認にアークフラッシュの回避のために

超音波設備診断器による早期のコロナ放電検出---電気設備の問題箇所の特定

超音波の可聴音（ヘテロダイン技術） で判断可能

　　　　　　耳に見えない超音波を可聴化（聞こえる音に変換）する技術をヘテロダイン技術という

コロナ放電初期状態：まだ、熱を発生していない段階 超音波設備診断器は、電気の異常な放電の状態をキャッチできる

超音波設備診断器では、サーモグラフィなどの温度点検の段階の前に、電気設備の問題を早期発見が可能

超音波設備診断器
50Hz/60Hzのハム音「ブーン」 または何も聞こえないのが良好状態。
ｄB値は比較的に安定している。

注意：設備（例：変圧器など）固有の振動音を含んだ継続音であるが、大きな音として聞こえる場合あり
音の大きさで判断はできない。
合否の判断は、音の状態による。

コロナ放電

コロナ放電とは、電位差が1cmあたり100ボルト程度で電気的な接続部周辺で起こる現象

曲部破壊放電・部分放電：コロナ放電によりオゾンが発生し、硝酸化合物が生成し、電気設備に損傷がおきてくる

絶縁劣化が発生

超音波設備診断器
継続音に時々別の音がまざっている場合は、電気的な異常が発生している。
ｄB値に高低の変化が生じる

トラッキング現象

トラッキング現象とは、コンセントとプラグの隙間にホコリが溜まり、そのホコリが空気中の湿気を吸収することで、漏電し発火する現象のことを言います

・金属製金具に溶融の痕跡

・残存樹脂がグラファイト化

・接触不良に伴う発熱の痕跡

・水分の混入

・接続負荷の使用状況

アーク放電（火花放電）：アーク火災の発生

アーク放電とは、気体放電が最も進展した状態。アークまたは電弧放電ともいう。

アーク放電は、電極に電位差が生じることにより、電極間にある気体に持続的に発生する絶縁破壊（放電）の一種。

高エネルギーのアーク放電の継続により、電気盤や隣接する電気設備等に火災が発生する事例もある

事例：電気盤を開いたとたんに、空気に触れアーク火災が発生し、人身被害がおこる可能性がある

---

早期の放電検出は、システムの故障を未然に防止！

超音波テクノロジーを用いた電気設備検査。発信源を特定しやすい。騒音の激しい場面でも効率良く検出
超音波検査はすべての電圧レベル（低、中、高）で実施可能。
微細な変化をキャッチし、電気設備からの火災事故の予兆をいち早く検知可能！
機器が放電すると電気発光が起こり、空気中の超音波に変化が起きます。
安全に検知が可能。コロナ放電、部分放電またはトラッキング、アーク放電、変圧器の振動の検知が可能です。

コロナ放電チェッカー絶縁劣化診断装置

コロナ放電探知器/部分放電探知器(超音波活線絶縁診断器)SNP-PK-L55

信頼のドイツ製。パラボラ集音器で約25ｍ離れた高電圧設備の絶縁劣化を瞬時に検知 。
広範囲におけるコロナ放電/アーク放電の検知 。エネルギー管理基準DIN EN ISO 50001に準拠
配電盤内部高電圧機器、各種モーター、高電圧線設備や高電圧機器の設備点検に絶縁低下及び不良調査等
超音波リークディテクターの欠陥有無の検知時間は、瞬時となり圧倒的に短い検査時間を構築できます設備診断の省力化ツール！

---

コロナ放電探知器/部分放電探知器(超音波活線絶縁診断器)SNP-ADV-BS30

信頼のドイツ製。パラボラ集音器で約25ｍ離れた高電圧設備の絶縁劣化を瞬時に検知 。
広範囲におけるコロナ放電/アーク放電の検知 。エネルギー管理基準DIN EN ISO 50001に準拠
配電盤内部高電圧機器、各種モーター、高電圧線設備や高電圧機器の設備点検に絶縁低下及び不良調査等
超音波リークディテクターの欠陥有無の検知時間は、瞬時となり圧倒的に短い検査時間を構築可能
設備診断の省力化ツール！

---

コロナ放電チェッカ MK-720/MK-720L（JFEアドバンテック）

活線状態でケーブル、ケーブル端末、変圧器等の絶縁劣化をすばやくキャッチ！ 放電特有の周波数のみ検知するためノイズの影響を受けません。ケーブル、ケーブル端末、変圧器等の絶縁劣化が検知できます。超音波による放電音検知のため活線状態で非接触に計測が可能です。周波数40kHz

コロナ放電可視化カメラ

活線状態で絶縁不良箇所の発見が可能　コロナ放電/部分放電によって発生する超音波を探知　

---

超音波カメラAI76（音響カメラ・部分放電/圧縮空気漏れ検知）安心サポート

省エネ・脱炭素の必需品！配管のガス漏れ、高電圧システムからの部分放電を「見える化」
MEMSマイク136個搭載 より高精度に設備異常を発見！周波数帯：0kHz～100kHz
4種類の部分放電を識別、重大度表示（コロナ放電、浮遊放電、表面放電、粒子放電）
騒音のある生産施設向けの特別設計。使い方も簡単。■4.3インチタッチスクリーン 訪問デモ可能
■バックグラウンド騒音を除去して漏音の周波数を分離 本体3年保証・バッテリー2年保証

---

産業用音響カメラ FLIR Si2-Pro (エアリーク＆部分放電＆機械的故障検知)

★最新モデル 圧縮空気漏れ、部分放電、機械的故障を高精度に検出する高感度産業用音響カメラ。
騒音下でもリーク箇所や部分放電の特定可能。ベアリングの問題等 機械的故障も特定可能 訪問デモ可能
■124個の超低ノイズマイク搭載で少量の漏れも検出 ■最大200m離れた場所から検出可能 ■部分放電の種別と重大度の評価をAIにより実施 ■漏れコストを自動算出 ■暗所の作業に強いLEDライト搭載

---

超音波カメラ（音響カメラ）SONASCREEN2（圧縮空気漏れ検知器・部分放電検知器）

検知した超音波をリアルタイムにスペクトログラムや波形表示できる音響カメラ
圧縮空気の漏れや部分放電を正確に検知し、使い方も簡単 驚きの価格でお見積り！訪問デモ可能
■ 7インチLCDタッチスクリーン ■ 音響と赤外線画像の切替が可能 ■ 漏れ量と損失金額 を表示
■ 4つの測定モードを搭載 ■ PCに接続して遠隔操作 ■ 保存データからレポート作成～分析まで

---

産業用超音波カメラ Fluke ii910【フルーク】

圧縮空気漏れ・部分放電を「見える化」 配管などのガス漏れを即発見できる超音波カメラ。
騒音のある生産施設向けに特別設計されており、使い方も簡単。
効率よく漏れ箇所、放電箇所を特定し、省エネ・コスト削減に貢献！■7インチLCDタッチスクリーン
■バックグラウンドの騒音を除去して漏音の周波数を分離 ■画像の保存・エクスポート可能

超音波カメラ

超音波カメラ リークディテクターMJ-LKS-V2XT (空気漏れ検知カメラ/サーモカメラつき)

ピンポイントで圧縮空気漏れ箇所を検知。圧縮空気エア漏れ箇所を簡単に探知可能な超音波カメラ
V2Xの後継機種。タッチパネル付で業務の効率を大幅にアップ。お客様の現場でデモ実施はご相談！
超音波を検知し見える化。ヘテロダイン技術で漏れ音を聞こえる化。
「年間消失金額」「漏れ流量」の参考値表示のモードつき。流量・消失金額（参考値）を表示
設備の省エネ対策やメンテにすぐ効果が出る強力ツールの最新版！5.7インチの大画面！

---

超音波カメラ リークディテクターカメラMJ-LKS-V3XT[スチームトラップ診断機能つき]

ピンポイントで圧縮空気漏れ箇所を検知。圧縮空気エア漏れ箇所を簡単に探知可能な超音波カメラ
V3Xの後継機種。自動オート診断機能が追加。赤外線サーモグラフィの表示がフルスクリーン（４倍）
スチームトラップ診断機能を追加したアドバンスモデル　お客様の現場でデモ実施はご相談！
超音波を検知し見える化。ヘテロダイン技術で漏れ音を聞こえる化
「年間消失金額」「漏れ流量」の参考値表示のモードつきで登場。流量・消失金額（参考値）を表示。
設備の省エネ対策やメンテにすぐ効果が出る強力ツールの最新版！5.7インチの大画面！

---

高圧電気設備の見えない劣化を音で診る！ 絶縁劣化の予兆「コロナ放電」を活線状態で安全に検出！

電気設備の絶縁劣化を安全に素早く検出する製品

遮断器や断路器、ケーブルなどの電気設備は、経年劣化や汚損の進行により放電を生じる事があり、処置が遅れると、最終的に絶縁破壊事故につながってしまう恐れがあります。 　

その為、早期に放電を発見し、放電を止める事が重要です。

どこへでも持ち込んで、 　安全な距離から放電を検出できるチェッカー

★設備は活線状態のまま、絶縁劣化を安全に非接触でチェック 　
★放電で生じる超音波の指向性で検出 　
★放電箇所を指し示すレーザーポインター付き 　
★記録データをパソコンに転送OK（USBケーブル付属） 　
★イヤホンで放電音を聴音可能 　
★小型・計量、片手で簡単操作設計

佐藤商事ブランド サトテック SATOTECH®
Jスコープ®工業用内視鏡 温度センサ 製造販売 特注OK ・熱電対 温度センサ
・測温抵抗体Pt100