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JPWO2015040656A1 - 耐水トリー評価方法、絶縁設計方法および回転電機 - Google Patents

耐水トリー評価方法、絶縁設計方法および回転電機 Download PDF

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Abstract

水トリー現象再現試験の期間短縮のため、耐水トリー評価方法は、候補絶縁材料を選定する材料選定ステップ(S110)と、第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップ(S120)と、水トリーの進展量および速度を含む特性を評価する候補絶縁材料評価ステップ(S130)とを有する。試験ステップ(S120)は、試験片の第1の面を印加側水溶液中に浸漬させ、その裏側の平坦な第2の面を接地側水溶液中に浸漬させた状態に設定する体系・条件設定ステップ(S121)と、接地側電極を接地し印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップ(S122)と、所定の時間間隔ごとに水トリーの進展量を測定する測定ステップ(S123)と、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定する期間判定ステップ(S124)を有する。

Description

本発明は、回転電機の絶縁部に使用する絶縁材料の耐水トリー評価方法、絶縁設計方法およびこれらを用いた回転電機に関する。
水中に配置可能なケーブルには、導電体である銅線を高分子材料等からなる絶縁部で覆われているものがある。ここで、高分子材料には、例えば架橋ポリエチレン(Cross−Linked Polyethylene、以下、XLPEと呼ぶ。)等の熱硬化性樹脂が用いられることが多い。
水中に配置される絶縁ケーブルには、インバータ電圧(交流電圧)等を伝播するために用いられているものがある。このような絶縁ケーブルは、インバータサージを含む交流電圧を作用させた状態で数年間使用すると、XLPE等の絶縁部に水トリーが発生する可能性がある。水トリーとは、長時間にわたって水が共存する状態で、絶縁部に電界が作用したときに、絶縁部の絶縁材料に生じる絶縁劣化現象である。
水トリーは最終的に絶縁破壊を誘発する現象である。水トリーの診断技術としては、電力系統を停電させて避雷器および電力ケーブルの絶縁診断を行う絶縁診断システム等が知られている(特許文献1参照)。
一方、水中に配置する絶縁ケーブルの絶縁部に用いる材料の選定やその構造の設計のためには、予め水トリーの発生状況等を把握する必要がある。このために、水トリーを試験的に発生させる、すなわち再現させるための試験を行う必要がある。
水トリーを発生させるためには、水電極法等が用いられる。この水電極法は、試験片となるXLPEの平板に複数の電極穴を形成して、この試験片を液中に浸漬させて、各電極穴の付近に比較的高い電界を発生させる。これにより、各電極穴の周辺のXLPEに水トリーを再現させることができる。
各電極穴は、通常、複数の突部を有する型部材をXLPEの板材に押し込んで形成させている。このように形成された各電極穴は、形状にばらつきが生じることが多い。各電極穴それぞれの周辺に発生させた水トリーを評価するときに、形状ばらつきの要因を取り除く必要がある。このため、この形状ばらつきが、水トリーの評価を複雑にしている。
また、突部を押し込む動作は、各電極穴周辺のXLPEの分子構造を破壊する。このため、各電極穴周辺のXLPEの分子構造は、XLPEにかかるその他の部位の分子構造と異なるものになる。このような方法で電極穴が製作された試験片では、XLPEを用いた絶縁ケーブルに発生する水トリーを忠実には再現していない可能性が高い。
このような観点から、実際に液中で使用する絶縁ケーブルに発生する水トリーにより近い状態の水トリーを再現できるようにするための技術が開発されている(特許文献2参照)。
特開2010−151576号公報 特開2012−103158号公報
水トリー現象に対して対策された絶縁ケーブルを使用する回転電機の製品開発には、対象製品に使用する条件下での水トリー現象の再現とこれに基づくケーブル材料の評価、その評価の上での絶縁設計、これに基づいて信頼性の高い回転電機の設計、製造の過程が伴う。このため、水トリー現象の再現試験期間は、製品の開発期間ひいては製品サイクルに大きく影響することになる。したがって、水トリー現象を再現できる期間は、極力短いことが望ましい。
そこで、本発明は、水トリー現象の再現試験における再現期間を短縮することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明は、絶縁材料の水トリー現象に関する耐水トリー評価方法であって、候補となる候補絶縁材料を選定する材料選定ステップと、前記材料選定ステップの後に、前記材料選定ステップで選定された前記候補絶縁材料からなる平板状で第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップと、前記試験ステップの後に、前記試験ステップでの試験結果に基づいて前記候補絶縁材料の水トリーの進展量および速度を含む特性を評価する候補絶縁材料評価ステップと、を有する耐水トリー評価方法であって、前記試験ステップは、前記試験片の前記第1の面を電圧印加側の印加側水溶液中に浸漬させ、前記第1の面の裏側である前記試験片の平坦な第2の面を接地側水溶液中に浸漬させた状態に試験体系を設定する体系・条件設定ステップと、前記体系・条件設定ステップの後に、前記接地側水溶液中に浸漬した接地側電極を接地し、前記印加側水溶液中に浸漬した印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップと、前記電圧印加ステップの開始後に、所定の時間間隔ごとに前記試験片中の水トリーの進展量を測定する測定ステップと、前記測定ステップの後に、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定し、所定の期間を経過した場合は当該試験ステップを終了し、所定の期間を経過していない場合は、前記電圧印加ステップ以降を繰り返す期間判定ステップと、を有する、ことを特徴とする。
また、本発明は、使用状態において各構成要素のそれぞれにおいて電圧が印加される回転電機に関する絶縁上の観点からの設計を行う絶縁設計方法であって、候補となる候補絶縁材料を選定する材料選定ステップと、前記材料選定ステップの後に、前記材料選定ステップで選定された前記候補絶縁材料からなる平板状で第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップと、前記試験ステップの後に、前記試験ステップでの試験結果に基づいて前記候補絶縁材料の特性を評価する候補絶縁材料評価ステップと、前記候補絶縁材料評価ステップでの評価結果および前記印加される電圧に基づいて前記回転電機の絶縁上の構成条件を決定する絶縁条件決定ステップと、を有し、前記試験ステップは、前記試験片の前記第1の面を電圧印加側の印加側水溶液中に浸漬させ、前記第1の面の裏側である前記試験片の平坦な第2の面を接地側水溶液中に浸漬させた状態に試験体系を設定する体系・条件設定ステップと、前記体系・条件設定ステップの後に、前記接地側水溶液中に浸漬した接地側電極を接地し、前記印加側水溶液中に浸漬した印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップと、前記電圧印加ステップの開始後に、所定の時間間隔ごとに前記試験片中の水トリーの進展量を測定する測定ステップと、前記測定ステップの後に、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定し、所定の期間を経過した場合は当該試験ステップを終了し、所定の期間を経過していない場合は、前記電圧印加ステップ以降を繰り返す期間判定ステップと、を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、水トリー現象の再現試験における再現期間を短縮させることができる。
実施形態に係る絶縁設計方法の手順を示すフロー図である。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー試験の手順を示すフロー図である。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験のための試験装置の構成を示す立断面図である。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における絶縁材料評価の手順を示すフロー図である。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果の評価方法を説明するための試験体の一部の立断面図である。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果に基づく飽和特性評価方法を説明するための第1のグラフである。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果に基づく飽和特性評価方法を説明するための第2のグラフである。 実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果に基づく進展量の評価方法を説明するためのグラフである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る耐水トリー評価方法および絶縁設計方法について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。
図1は、実施形態に係る絶縁設計方法の手順を示すフロー図である。絶縁設計方法は、大別して、回転電機50の固定子51および回転子52のコイル等の絶縁部53に用いる絶縁材料の水トリーへの耐性を評価する耐水トリー評価ステップS100と、回転電機の絶縁設計ステップS200を有する。
耐水トリー評価ステップS100は、候補とする候補絶縁材料を選定するステップ(ステップS110)、選定された候補絶縁材料について水トリー試験を実施する水トリー試験ステップ(ステップS120)、および試験結果に基づいて候補として試験された候補絶縁材料の絶縁性能上の特性を評価する候補絶縁材料評価ステップ(ステップS130)を有する。
図2は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー試験の手順を示すフロー図である。水トリー試験のステップS120においては、先ず、試験体系および試験条件を設定する(ステップS121)。試験体系および試験条件の内容については、図3の説明において述べる。
ステップS121の後に、交流電源40(図3参照)から電圧を印加して、印加側水溶液23(図3参照)と接地側水溶液33(図3参照)の間に電位差を形成し、試験片10(図3参照)に電圧を付加する(ステップS122)。
ステップS122の後に、時間間隔をおいて、水トリーの進展量の測定を実施する(ステップS123)。また、所定時間すなわち所期の試験期間が経過したか否かを判定する(ステップS124)。所定時間が経過していなければ(ステップS124 NO)、ステップS122以下を繰り返す。所定時間が経過していれば(ステップS124 YES)、試験を終了する。
図3は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験のための試験装置の構成を示す立断面図である。試験装置5は、試験片10、印加側水槽21、印加側電極22、接地側水槽31、接地側電極32および交流電源40を有する。印加側電極22と交流電源40間は導線24で結ばれている。接地側電極32と接地点間は導線34で結ばれている。印加側水槽21および接地側水槽31は、金属製の容器である。ただし、金属製には限定されない。たとえば、ポリエチレンなどの高分子化合物の容器であってもよい。
試験片10は、絶縁材料、たとえば架橋ポリエチレン(XLPE)製である。試験片10は、厚みのある長方形平板状であり、広い方の面として第1の面10aおよび第2の面10bを有する。第1の面10aおよび第2の面10bいずれも平坦でかつ互いに平行となるように形成されている。また、第2の面10bには、その平坦な表面からその表面に垂直に5つの電極穴11が形成されている。電極穴11は、底部に向かうにしたがって横断面が小さくなるように先端部が円錐状に形成されている。電極穴11の底部と第1の面10a間は、所定の穴深さ方向距離を有するように形成されている。なお、電極穴11の個数は5つに限定されない。統計上の試験結果の信頼度等から個数を設定することでよい。
電極穴11は、たとえば、絶縁材料の表面から尖った凸部を有するものを押し込むことでも形成できる。なお、この場合、電極穴11の周囲の絶縁材料の特性に影響を与える可能性があるため、電極穴11は、たとえば、絶縁材料を型に流し込んで成形する方法によって製造してもよい。この際、底面に、電極穴11の空間部の形状に対応した凸部を設けた型を使用することによって、電極穴11の形状を正確に形成できる。また、電極穴11の周囲の絶縁材料の特性に影響を与えずに電極穴11を形成することができる。
本実施形態における試験装置5は、第2の面10bの一部で、かつ、電極穴11の全てを覆うように、接地側水槽31が取り付けられている。この接地側水槽31は、第2の面10bに対向する側面が開口している。また、この第2の面の接地側水槽31に覆われている範囲と対応する第1の面10aの範囲には、印加側水槽21が取り付けられている。すなわち、当該試験装置5においては、印加側水槽21および接地側水槽31は1つの側面が開放された容器であり、試験片10が印加側水槽21と接地側水槽31によって挟み込まれるように構成されている。
印加側水槽21の開口端と第1の面10aとの接触部、および接地側水槽31の開口端と第2の面10bとの接触部のそれぞれのシール性を確保するために、たとえば、縁部の材質を弾力性のある材料とし、あるいは、Oリング等を介在させた上で、印加側水槽21と第1の面10a、接地側水槽31と第2の面10bとが互いに押し付けあうようにしてもよい。あるいは、印加側水槽21の開口端と第1の面10a間、接地側水槽31と第2の面10b間が、シール材などによってシールされていてもよい。
試験片10、印加側水槽21および接地側水槽31は、それぞれの上部を除いて、大部分が、絶縁部35によって包囲されている。このため、試験装置5の外部との電気的な接触を防止できるようになっている。
印加側水槽21の内部には、印加側水溶液23が封入されている。また、接地側水槽31の内部には、接地側水溶液33が封入されている。印加側水溶液23および接地側水溶液33は、中性の水溶液である。なお、印加側水溶液23および接地側水溶液33には、水を使用してもよい。
印加側水槽21には、印加側電極22が取り付けられている。印加側電極22は、印加側水槽21の壁を貫通して延びており、印加側電極22の一方の端部は印加側水槽21の外部に、他方の端部は印加側水槽21内の印加側水溶液23内に浸漬されている。印加側電極22の印加側水槽21の外側の端部は交流電源40に接続されている。
接地側水槽31には、接地側電極32が取り付けられている。接地側電極32は、接地側水槽31の壁を貫通して延びており、接地側電極32の一方の端部は接地側水槽31の外部に、他方の端部は接地側水槽31内の接地側水溶液33内に浸漬されている。接地側電極32の接地側水槽31の外側の端部は、接地された部分に接続されている。
ここで、印加する電圧は、回転電機50が、運転中に晒されることになる電圧値である。特にコイル導線についての絶縁等が重要であり、たとえば、コイル導線に付加される電圧として、線間電圧、対地電圧、ターン間電圧等に相当する電圧がある。また、これらの電圧値および周波数は、あらかじめ実機について理論的に得られる値、もしくは実験的に測定した値を用いればよい。
図4は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における絶縁材料評価の手順を示すフロー図である。候補絶縁材料評価ステップS130においては、まず、水トリー試験のステップS120における水トリーの進展量を測定するステップS123(図2)で得られた水トリーの進展量の時間経過に基づいて水トリーの進展速度の減衰特性すなわち速度減衰率を求める(ステップS131)。
ステップS131の後に、速度減衰率が減衰判定値以内であるか否かを判定する(ステップS132)。減衰判定値以内ではない場合(ステップS132 NO)には、当該候補絶縁材料を不合格と判定する。
ステップS132で速度減衰率が減衰判定値以内である場合(ステップS132 YES)には、進展量に所定の係数を乗じ、その値が進展量判定値以内であるか否かを判定する(ステップS133)。進展量に所定の係数を乗じた値が進展量判定値以内ではない場合(ステップS133 NO)には、当該候補絶縁材料を不合格と判定する。進展量に所定の係数を乗じた値が進展量判定値以内の場合(ステップS133 YES)には、次のステップである回転電機の絶縁設計(ステップS200)に進む。ステップS200においては、候補絶縁材料評価ステップS130での評価結果および回転電機50において印加される電圧に基づいて絶縁設計を行う。すなわち、回転電機50の絶縁上の構成条件を決定する。絶縁条件を決定して、絶縁に関する具体的な構造等の設計を行う。
次に、速度減衰率を求めるステップS131と、進展量に所定の係数を乗じて判定を行うステップS133のそれぞれにおける実施内容を説明する。
図5は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果の評価方法を説明するための試験体の一部の立断面図である。最小部分の厚さd1を有する試験片10に所定の電圧を印加すると、ある日数を経過した段階で、水電極12の先端に水トリー部13が観測されるようになる。この水トリー部13の進展量、すなわち水トリー部13の長さd2は、試験片10を水電極12の位置で試験片10に垂直方向に切断して、断面を観察することによってその値を測定することができる。
このため、図3に示す試験装置5は、測定する回数分を準備し、順次、測定タイミングに、それら試験装置5のなかの一部を分解して、試験片10を切断して測定を行う。
図6は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果に基づく飽和特性評価方法を説明するための第1のグラフである。このグラフは、試験開始から所定の各測定時間に対する水トリーの進展量d2の関係を示す特性曲線である。2点鎖線で示す曲線A、破線で示す曲線B、実戦で示す曲線Cは、それぞれ、材料A、材料B、材料Cについての測定結果に基づいて作成された特性曲線を示す。横軸は、試験開始以降、試験状態におかれている積算時間であり、Teは試験終了時点での試験時間である。また、縦軸は、水トリーの進展量d2である。
材料A、材料B、材料Cのそれぞれの特性曲線についての、試験時間T1における傾きを導出した結果をそれぞれ、A1、B1、C1とする。また、特性曲線A、B、Cについての、試験時間T2における傾きを導出した結果をそれぞれ、A2、B2、C2、試験終了時間Teにおける傾きを導出した結果をそれぞれ、Ae、Be、Ceとする。また、特性曲線A、B、Cについての、試験時間tが0すなわち、試験開始時の傾きをそれぞれ、A0,B0、C0とする。なお、試験開始後、無駄時間の後に特性曲線が立ち上がるような特性の場合は、この立ち上がりの最も傾きの大きな部分の傾きをそれぞれA0,B0、C0とする。なお、試験時間がT1、T2およびTeの場合を示したが、さらに多くの時点のデータがあってもよい。
次に、図7は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果に基づく飽和特性評価方法を説明するための第2のグラフである。横軸は、試験時間tである。縦軸Yは、各試験時間における傾きを時刻0における傾きで除した値の対数値である。たとえば、試験時間T1における材料Aの場合は、次の式により与えられる。
Y=log10(A1/A0) ・・・(1)
材料A、材料B、材料Cのそれぞれの飽和判定曲線SA、SB、SCは、各時点のYの値に基づいて得られた曲線である。なお、式(1)に限定されない。減衰傾向を判断するのに適していれば、たとえば、対数値を取らない場合でもよい。あるいは、別の関数形状でもよい。以上が、ステップS131における評価である。
図7に示すZは、判定値である。試験時間Teすなわち試験終了時におけるYの値がZより小さければ、飽和特性についての要求を満足しているものと判定される。ステップS132においては、試験時間TeにおけるYの値がZより小さいか否かが判定される。たとえば、図7の場合は、飽和判定曲線SBおよびSCが、試験時間Teにおける値がZを下回っており、材料Bおよび材料Cが飽和特性上の要求を満足すると判定される。
図8は、実施形態に係る耐水トリー評価方法における水トリー現象の再現試験結果に基づく進展量の評価方法を説明するためのグラフである。横軸は試験時間である。縦軸は、水トリーの進展量d2等である。また、図中の値Lは、進展量判定値である。
図8の例でいえば、ステップS132で飽和特性上の要求を満足すると判定された材料B、材料Cのそれぞれの試験時間Teにおける水トリーの進展量d2は、d2B、d2Cである。また、kは所定の乗数である。kは、絶縁材料の特性のばらつき、試験期間と実機での試用期間との違い等を勘案して設定される。d2B、d2Cのそれぞれにkを乗じた値を、XB、XCとして、これらが進展量判定値L未満であるか否かで、進展量の大きさの制限を満たすか否かが判定される。以上が、ステップS133における判定である。
なお、たとえば、別の判定方法として、xを次の式(2)で定義して、xの値が、所定の割合、たとえば、70%未満であるか否かで進展量の大きさの制限を満たすか否かを判定してもよい。
x=k×(d2/d1)×100 ・・・(2)
以上のように、本実施形態においては、試験片10の表裏に、水溶液を介して電圧を印加することによって、水トリーの進展を確実に行わせることができる。この結果、水トリー現象の再現試験における再現期間を短縮することができる。
また、試験期間中に飽和しているか否かを確認し、飽和していると判定された試験片の材料について、進展量を余裕をもって判定することにより、より確実な絶縁設計が可能となる。このような絶縁設計の結果、回転電機の品質がより確実なものとなる。
[その他の実施形態]
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。
さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
5…試験装置、10…試験片、10a…第1の面、10b…第2の面、11…電極穴、12…水電極、13…水トリー部、21…印加側水槽、22…印加側電極、23…印加側水溶液、24…導線、31…接地側水槽、32…接地側電極、33…接地側水溶液、34…導線、35…絶縁部、40…交流電源、50…回転電機、51…固定子、52…回転子、53…絶縁部
上述の目的を達成するため、本発明は、絶縁材料の水トリー現象に関する耐水トリー評価方法であって、候補となる候補絶縁材料を選定する材料選定ステップと、前記材料選定ステップの後に、前記材料選定ステップで選定された前記候補絶縁材料からなる平板状で第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップと、前記試験ステップの後に、前記試験ステップでの試験結果に基づいて前記候補絶縁材料の水トリーの進展量および速度を含む特性を評価する候補絶縁材料評価ステップと、を有する耐水トリー評価方法であって、前記試験ステップは、前記試験片の前記第1の面を接地側水溶液中に浸漬させ、前記第1の面の裏側である前記試験片の平坦な第2の面を電圧印加側の印加側水溶液中に浸漬させた状態に試験体系を設定する体系・条件設定ステップと、前記体系・条件設定ステップの後に、前記接地側水溶液中に浸漬した接地側電極を接地し、前記印加側水溶液中に浸漬した印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップと、前記電圧印加ステップの開始後に、所定の時間間隔ごとに前記試験片中の水トリーの進展量を測定する測定ステップと、前記測定ステップの後に、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定し、所定の期間を経過した場合は当該試験ステップを終了し、所定の期間を経過していない場合は、前記電圧印加ステップ以降を繰り返す期間判定ステップと、を有する、ことを特徴とする。
また、本発明は、使用状態において各構成要素のそれぞれにおいて電圧が印加される回転電機に関する絶縁上の観点からの設計を行う絶縁設計方法であって、候補となる候補絶縁材料を選定する材料選定ステップと、前記材料選定ステップの後に、前記材料選定ステップで選定された前記候補絶縁材料からなる平板状で第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップと、前記試験ステップの後に、前記試験ステップでの試験結果に基づいて前記候補絶縁材料の特性を評価する候補絶縁材料評価ステップと、前記候補絶縁材料評価ステップでの評価結果および前記印加される電圧に基づいて前記回転電機の絶縁上の構成条件を決定する絶縁条件決定ステップと、を有し、前記試験ステップは、前記試験片の前記第1の面を接地側水溶液中に浸漬させ、前記第1の面の裏側である前記試験片の平坦な第2の面を電圧印加側の印加側水溶液中に浸漬させた状態に試験体系を設定する体系・条件設定ステップと、前記体系・条件設定ステップの後に、前記接地側水溶液中に浸漬した接地側電極を接地し、前記印加側水溶液中に浸漬した印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップと、前記電圧印加ステップの開始後に、所定の時間間隔ごとに前記試験片中の水トリーの進展量を測定する測定ステップと、前記測定ステップの後に、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定し、所定の期間を経過した場合は当該試験ステップを終了し、所定の期間を経過していない場合は、前記電圧印加ステップ以降を繰り返す期間判定ステップと、を有する、ことを特徴とする。

Claims (6)

  1. 絶縁材料の水トリー現象に関する耐水トリー評価方法であって、
    候補となる候補絶縁材料を選定する材料選定ステップと、
    前記材料選定ステップの後に、前記材料選定ステップで選定された前記候補絶縁材料からなる平板状で第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップと、
    前記試験ステップの後に、前記試験ステップでの試験結果に基づいて前記候補絶縁材料の水トリーの進展量および速度を含む特性を評価する候補絶縁材料評価ステップと、
    を有する耐水トリー評価方法であって、
    前記試験ステップは、
    前記試験片の前記第1の面を電圧印加側の印加側水溶液中に浸漬させ、前記第1の面の裏側である前記試験片の平坦な第2の面を接地側水溶液中に浸漬させた状態に試験体系を設定する体系・条件設定ステップと、
    前記体系・条件設定ステップの後に、前記接地側水溶液中に浸漬した接地側電極を接地し、前記印加側水溶液中に浸漬した印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップと、
    前記電圧印加ステップの開始後に、所定の時間間隔ごとに前記試験片中の水トリーの進展量を測定する測定ステップと、
    前記測定ステップの後に、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定し、所定の期間を経過した場合は当該試験ステップを終了し、所定の期間を経過していない場合は、前記電圧印加ステップ以降を繰り返す期間判定ステップと、
    を有する、
    ことを特徴とする耐水トリー評価方法。
  2. 前記複数の電極穴は、当該複数の電極穴に対応する突部が形成された型部材に、所定温度に加熱された高分子材料を流入させた後に、前記所定温度を保ちながら所定時間放置して硬化させることによって形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の耐水トリー評価方法。
  3. 前記候補絶縁材料評価ステップは、
    前記測定ステップで得られた水トリーの進展量の時間経過に基づいて水トリーの進展速度の減衰特性を求める減衰特性評価ステップと、
    前記減衰特性評価ステップの後に、前記減衰特性が減衰判定条件を満たすか否かを判定し、減衰判定条件を満たさない場合は当該候補絶縁材料を不合格とする減衰特性判定ステップと、
    前記減衰特性判定ステップで前記減衰特性が減衰判定条件を満たす場合に、前記進展量に所定の係数を乗じ、その値が進展量判定値より小さいか否かを判定し、進展量判定値より小さくなかった場合には当該候補絶縁材料を不合格とする進展量判定ステップと、
    を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の耐水トリー評価方法。
  4. 前記減衰特性評価ステップは、前記測定を開始した直後の前記進展量の時間的変化割合に対する、最終の測定時点における前記進展量の時間的変化割合の比または当該比の対数値のいずれかを、減衰判定値と比較するステップを有することを特徴とする請求項3に記載の耐水トリー評価方法。
  5. 使用状態において各構成要素のそれぞれにおいて電圧が印加される回転電機に関する絶縁上の観点からの設計を行う絶縁設計方法であって、
    候補となる候補絶縁材料を選定する材料選定ステップと、
    前記材料選定ステップの後に、前記材料選定ステップで選定された前記候補絶縁材料からなる平板状で第1の面に複数の電極穴が形成された試験片について水トリー試験を実施する試験ステップと、
    前記試験ステップの後に、前記試験ステップでの試験結果に基づいて前記候補絶縁材料の特性を評価する候補絶縁材料評価ステップと、
    前記候補絶縁材料評価ステップでの評価結果および前記印加される電圧に基づいて前記回転電機の絶縁上の構成条件を決定する絶縁条件決定ステップと、
    を有し、
    前記試験ステップは、
    前記試験片の前記第1の面を電圧印加側の印加側水溶液中に浸漬させ、前記第1の面の裏側である前記試験片の平坦な第2の面を接地側水溶液中に浸漬させた状態に試験体系を設定する体系・条件設定ステップと、
    前記体系・条件設定ステップの後に、前記接地側水溶液中に浸漬した接地側電極を接地し、前記印加側水溶液中に浸漬した印加側電極に交流電圧を印加した状態とする電圧印加ステップと、
    前記電圧印加ステップの開始後に、所定の時間間隔ごとに前記試験片中の水トリーの進展量を測定する測定ステップと、
    前記測定ステップの後に、試験期間が所定の期間を経過したか否かを判定し、所定の期間を経過した場合は当該試験ステップを終了し、所定の期間を経過していない場合は、前記電圧印加ステップ以降を繰り返す期間判定ステップと、
    を有する、
    ことを特徴とする絶縁設計方法。
  6. 固定子と、回転子とを有する回転電機であって、
    前記固定子または前記回転子の少なくとも一方はコイルを有し、
    請求項5に記載の絶縁設計方法を用いて前記コイルの絶縁設計を行ったことを特徴とする回転電機。
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