水トリー現象｜電気設備の電気絶縁に潜む危険
家電を知りたい
『水トリー現象』について教えてください。
家電製品マニア
『水トリー現象』とは、高圧電線路に用いられるCVケーブルやCVTケーブルの絶縁層で発生する現象で、絶縁劣化がツリー状に成長して絶縁層を貫通し、絶縁破壊を引き起こします。
家電を知りたい
なるほど、ケーブルが浸水している状態が長引くと、絶縁劣化が進んでケーブルが劣化し、絶縁破壊へとつながるんですね。
家電製品マニア
はい、その通りです。
水トリー現象は、ケーブルが常時水にさらされる環境で発生することが知られています。
水トリー現象とは
家電機器の「水トリー現象」。電気を運ぶケーブル（CVケーブルやCVTケーブル）に水が入り込むと、絶縁層に樹のような形をしたヒビ（ツリー状）が発生します。
これが徐々に大きくなって絶縁層を破り、電気を通す（絶縁破壊）現象を「水トリー現象」と呼びます。
水を含む場所に設置されたケーブルで起こりやすく、長期間水に浸かっていると絶縁層が弱まってケーブルが劣化し、最終的に絶縁破壊に至ることがあります。
具体的に水トリー現象とはどんな現象？
水トリー現象とは、液体や気体中の微小な気泡が、絶縁体の内部に放電路を形成する現象です。この気泡は、絶縁体の欠陥や亀裂から発生します。放電路ができると、絶縁耐力が低下し、最終的には電気的故障につながる可能性があります。水トリー現象は、特に水分や湿度の多い環境下で発生しやすく、変圧器やケーブルなどの電気設備で重大な問題を引き起こすことがあります。
水トリー現象の原因
「水トリー現象の原因」 水トリー現象は、電気絶縁材内の水分の存在が主な原因となります。湿った大気や結露が絶縁材に侵入すると、電界の作用で電気分解が起こり、水の分子が電極に向かって移動します。この移動によって水分中に空洞が形成され、樹状のパターンの水トリーが形成されるのです。また、電圧の変動や過電圧も、水トリーの発生を促進する要因となります。
水トリー現象の影響
水トリー現象が発生すると、電気絶縁体の性能が低下します。これは、絶縁体に微小なチャネル（水トリー）が形成され、水分が浸透するためです。その結果、電気伝導率が増加し、絶縁破壊を引き起こす可能性が高くなります。 水トリー現象の影響は、電気設備の安全性を脅かします。絶縁破壊が発生すると、火災、感電事故、機器の故障につながる可能性があります。また、水トリー現象は、高電圧機器や屋外で使用される電気設備で特に深刻な問題となります。これらの環境では、水分や湿気によって水トリー形成が促進されるためです。
水トリー現象の防止対策
水トリー現象を防止するためには、電気機器や設備の設計・保守において適切な対策を講じることが重要です。まず、材料の選択が欠かせません。耐水性や絶縁性の高い材料を使用することで、水分の侵入や経年劣化による絶縁破壊のリスクを低減できます。また、設計段階での配慮も不可欠です。電界分布を最適化し、ストレスの集中が避けられるようにすることが求められます。 さらに、保守とメンテナンスを適切に実施することも水トリー現象の防止に役立ちます。定期的な点検と清掃によって、水分や汚染物の蓄積を防ぐことができます。また、絶縁抵抗測定や部分放電測定などの電気試験を実施することで、水トリー現象の兆候を早期に検出することができます。
水トリー現象の点検方法
水トリー現象の点検方法 水トリー現象を検出するには、次の方法が一般的に使用されています。 * -視覚検査- 機器の表面を注意深く観察して、水トリー現象の兆候となる変色、膨らみ、樹枝状の放電痕がないか調べます。 * -赤外線サーモグラフィー- 機器の表面の温度分布を測定し、水トリー現象による局所的な過熱がないか調べます。 * -超音波検査- 超音波を使用して、水トリー現象によって発生する部分放電音がないか調べます。 * -部分放電測定- 電極の間に挿入されたセンサーを使用して、水トリー現象に伴う部分放電を測定します。 * -高電圧試験- 機器に高電圧を印加して、水トリー現象による絶縁破壊の有無を調べます。
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