JPH0278974A - 電気機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、巻線で発生した部分放電を検出する機能を有
した電気機器に関する。

（従来の技術） 例えば六弗化硫黄ガス（ＳＦＯ）が充填された電気機器
としての変圧器においては、巻線の絶縁材料として放電
に対して信頼性の劣るポリエチレンテレフタレートのよ
うな有機高分子材料を使用している場合がある。このよ
うな場合、巻線に部分放電が発生すると絶縁性能が低下
する虞があるので、巻線に部分放電が極力発生しないよ
うに設計上十分な配慮がなされている。

しかしながら、長期間の運転によって巻線に部分放電が
発生するようになったときは速やかにこれに対処するこ
とが望ましく、このため、放電を検出する装置及び方法
が種々考えられている。即ち、特開昭５７−８０５７２
号公報で示されるように、部分放電に伴う電流パルスと
放電音との両信号から部分放電を検出したり、或いは特
開昭６２−１２３９１６号公報で示されるようにアーク
接点近傍に光フアイバー検出器を設置して、異常時に生
ずる光を検出する方法がある。また、特開昭５７−１１
２２３２号公報で示されるようにコロ≠放電に伴って放
出される電磁波をループアンテナによって検出すること
により、コロナ放電の発生を検出しようする方法がある
。

（発明が解決しよとする課題） ところが上述の各種検出方法では、検出信号が微弱であ
るばかりでな（耐ノイズ性が低いため、検出信号の増幅
或いは検出信号に含まれるノイズを分離しなければなら
ず、このため全体構成が複雑化してしまうという欠点が
ある。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成にて巻線に生じた
部分放電を確実に検出することができる機能をＨした電
気機器を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電気機器は、巻線の近傍に位置され鎖交した電
磁波の磁界成分に対応した信号成分が互いに逆相となる
第１及び第２の電圧信号を夫々出力する第１及び第２の
ループ回路を設けたものである。

（作用） 巻線に部分放電が発生すると、巻線から部分放電に伴う
電磁波が放出されて第１及び第２のループ回路に鎖交す
る。すると、各ループ回路には電磁波の磁界成分に対応
した磁界誘起電圧と電界成分に対応した電界誘起電圧と
が夫々生じ、これらの合成電圧が第１及び第２の電圧信
号として各ループ回路から夫々出力される。このとき、
第１及び第２の電圧信号において磁界誘起電圧は互いに
逆相となっているのに対して、電界誘起電圧は同相とな
っている。従って、各ループ回路から出力される第１及
び第２の電圧信号の差分電圧を求めることにより、電磁
波の電界成分による信号成分は相殺されて無効化されて
しまうのに対して、磁界成分による信号成分は一層強め
られ、これにより、電界ノイズの影響を防止しながら巻
線に発生した部分放電を確実に検出することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第３図は内鉄形の食用器本体１を示している。

即ち、この変圧器本体１は、鉄心２の脚３，４゜５に巻
線６，７．８を大々巻装して形成されている。また、巻
線６，７．８には例えばポリエチレンテレフタレートに
よって絶縁処理が施されている。そして、第２図に示す
ように変圧器本体１はケース９に収納されており、その
収納状態でケース９内には６弗化硫黄ガス（ＳＦ８）が
充填されている。

さて、１０は第１のループ回路たる検出プローブ、１１
は第２のループ回路たる検出プローブで、これらは各巻
線間に対向状態で配置されており、その配置位置は運転
時に各巻線６．７．８の高電圧部との間で絶縁性能に異
常を生じない位置に設定されている。そして、各検出プ
ローブ１０．，１１は信号ケーブル１２と接続されてお
り、その信号ケーブル１２がケース９から外方に導出さ
れている。

ここで、検出プローブ１０．１１と信号ケーブル１２と
の接続関係を第１図を参照して説明する。

即ち、各検出プローブ１０．１１の一端側は信号ケーブ
ル１２のアースライン１３に共通接続され、他端側は信
号ケーブル１２の信号ライン１４．１５と夫々接続され
ている。１６は信号ケーブル１２を介して各検出プロー
ブ１０．１１と接続された差動増幅回路で、これは各信
号ライン１４．１５から与えられる各電圧の差分を求め
ると共に、その差分電圧を増幅して出力する。１７は差
動増幅回路１６と接続されたスペクトラムアナライザで
、これは差動増幅回路１６から与えられる差分電圧の周
波数帯域をハ１定するものである。

次に上記構成の作用について説明する。

変圧器の運転中に巻線６，７．８のいずれかの部位で部
分放電が発生すると、巻線から電磁波がケース９内に放
出される。すると、巻線から放出された？［１波は検出
プローブ１０．１１に達してこれに鎖交し、これに応じ
て検出プローブ１０゜１１には鎖交した電磁波の強度に
応じた誘起電圧が生じる。ここで、電磁波は磁界成分と
電界成分とから成るから、各検出プローブ１０．１１に
生じた誘起電圧は、磁界成分によって生じる磁界誘起電
圧と電界成分によって生じる静電誘起電圧とから形成さ
れ、これらの合成信号が第１及び第２の電圧信号として
各信号ライン１４．１５から出力される。しかして、第
１図に示す接続関係により第１及び第２の電圧信号にお
ける磁界誘起電圧は同一レベルで逆相となっているのに
対して、静電誘起電圧は同一レベルで同相となっている
。従って、差動増幅回路１６において第１及び第２の電
圧信号の差分電圧が求められるときに、電界誘起電圧は
相殺されることにより無効化されてしまうのに対して、
磁界誘起電圧は重畳されることにより倍増されるのであ
る。そして、差動増幅回路１６において増幅された差分
電圧はスペクトラムアナライザ１７にり、えられてこれ
の周波数帯域がＡＰＩ定される。従って、スペクトラム
アナライザ１７によって差分電圧の周波数帯域を解析す
ることにより、巻線に部分放電が発生したか否かを判断
することができる。

さて、出願人は、巻線に部分放電を強制的に発生させ、
そのときの差分電圧の周波数帯域をスペクトラムアナラ
イザ１７よって７１１１定し、その実験結果を第４図に
示した。この実験から、特に１０Ｍ　Ｈｚ以下の周波数
帯域において部分放電に伴う電磁波の発生（信号レベル
−４０〜−７０ｄＢ）を確認することができた。尚、部
益放電に伴って放出された電荷量は８００　ｐｃであっ
た。

要するに、上記構成のものによれば、一対の検出プロー
ブ１０．１１の接続関係によって部分放電に１？って放
出される電磁波中の磁界成分のみを確実に検出すること
ができるから、検出プローブ１０．１１に電界ノイズが
印加されたとしてもその影響を排除して部分放電に伴う
磁界成分を確実に検出することができる。しかもこのよ
、うに優れた効果を得ながら、その構成は環状の検出プ
ローブ１０．１１の接続を工夫するだけの簡単な構成で
実施できるから、アンテナを用いてｈ４ｉ電を検出する
従来に比べて全体の構成が複雑化してしまうことはない
。

さらに検出プローブ１０．１１はケース、９内に位置さ
れているから、外来ノイズはケース９によって遮蔽され
て検出プローブ１０．１１に到達することが防止され、
これにより耐ノイズ性が一層向上する。

尚、上記実施例では、ガス絶縁変圧器の巻線に発生する
部分放電の検出に適用したが、これに代えて、油入変圧
器または回転機或いはりアクドル等の電気機器の巻線に
発生する部分放電の検出に適用するようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明の電気機器は以上の記述から明らかなように、巻
線の近傍に位置され鎖交した電磁波の磁界成分に対応し
た信号成分が互いに逆相となる第１及び第２の電圧信号
を夫々出力する第１及び第２のループ回路を設けて、第
１及び第２の電圧信号の差分を求めることにより電界ノ
イズによる影響を防＋″、するようにしたので、簡単な
構成にて巻線に生した部分放電を確実に検出することが
できるという実用上優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部の
構成図、第２図は変圧器の横断面図、第３図は変圧器本
体の正面図、第４図は周波数と信号レベルとの関係を示
す特性図である。 図中、１は変圧器本体、６．７．８は巻線、９はケース
、１０は検出プローブ（第１のループ回路）、１１は検
出プローブ（第２のループ回路）、１６は差動増幅回路
、１７はスペクトラムアナライザである。 出願人　　株式会社　　東　　芝 第　１　図 第３図 周波数（ＭＨｚ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、巻線を有した電気機器において、前記巻線の近傍に
   位置され鎖交した電磁波の磁界成分に対応した信号成分
   が互いに逆相となる第１及び第２の電圧信号を夫々出力
   する第１及び第２のループ回路を備えたことを特徴とす
   る電気機器。