電力ケーブルなどの電力機器の,経年に対する絶縁破壊ストレスの劣化モデルとしては,これまで混合ワイブルべき乗則が用いられてきた.これは,サンプル採取した埋設中の電力ケーブルに上昇法試験を行って破壊ストレスを求め,経年と破壊ストレスの関係をべき乗則で表し,劣化速度の大きさに応じたべき乗則を混合したものである.しかし,サンプル採取時には経年の他にも多くの物理的な特性値が計測されていたにもかかわらず,そこでは劣化モデルにそれらの特性値を取り込むことは出来ていなかった.また,パラメータ推定は極めて困難であった.ここでは,計測されたさまざまな特性値を説明変数として積極的に利用し,その中から主たる劣化要因を決定木によって分類することを試みる.その結果を用いた上で,ワイブルべき乗則により余寿命推定を行う.劣化の程度が大きい場合とそうでない場合に2分類する要因を決定木により求めた結果,劣化を決定する大きな要因は最大水トリー長であることが分かり,これは専門家が経験的に指摘する要因と同様であった.また,それを分けるしきい値として最大水トリー長=395μmが求められた.更に,劣化進展度合いの大きいデータを対象にした余寿命の推定値とその信頼度を求める方法を示した.提案する方法でのパラメータ推定は混合ワイブルべき乗則に比べて計算が容易であるという特徴を持つ.
The mixed Weibull-power-law model has been used as the deterioration
model of the electric apparatuses such as power cables. The method
uses the various power-law relationships in a mixed model corresponding
to their deterioration speed between the years of use and the breakdown
stresses observed by using the step-up tests to used cables under
the ground as samples. However, only the years of use are used
among many kinds of physical properties there as the explanation
variable, and parameter estimation is extremely difficult. In this
paper, we propose a new method to find the principal deterioration
factors using the decision tree method, then we estimate the remaining
lifetime of the cables using the Weibull-power-law. We found that
one of the principal factors could be the maximum length of the
water-tree as many expertise predict by their experiences. Its
threshold value is obtained as 395μm. We also show the method to
estimate the remaining lifetime to heavily deteriorated cables.
The computational difficulty in parameter estimation is dramatically
reduced.
|