JPH03252567A

JPH03252567A - 部分放電測定装置

Info

Publication number: JPH03252567A
Application number: JP4918790A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Matsumoto; 聡松本; Tamotsu Inoue; 保井上; Hiroshi Murase; 洋村瀬; Hirokuni Aoyanagi; 青柳　浩邦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-02
Filing date: 1990-03-02
Publication date: 1991-11-11

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、高電圧電気機器の部分放電試験において使用
される部分放電測定装置に関する。

（従来の技術）高電圧電気機器は、使用される絶縁材料の欠陥や製作上
の不具合、あるいは使用中の異常を事前に発見または予
知し、大事に至る前に対策を検討するため、各種の高電
圧試験が実施される。このなかで部分放電試験は、機器
の損傷を招くことなく絶縁の異常を発見できるため、無
侵襲試験として今日床〈実施されている。

部分放電を測定するためには、例えば電気学会高電圧試
験ハンドブックｐ４０１．ｐ４２０　（昭５８）に述べ
られている様に、次の４つの基本的な回路要素を用いて
試験回路を構成する。

（ａ）供試物に電圧を印加する高電圧電源（ｂ）放電パ
ルス電流をパルス電圧に変換する検出インピーダンス（Ｃ）パルス電流が検出インピーダンスに有効に流れる
閉回路を形成するための側路インピーダンス（ｄ）検出インピーダンスの出力を測定する装置具体的
には、第３図から第５図に示すように高電圧電源１、阻
止インピーダンス２、供試物３、結合コンデンサ４およ
び測定器６を用いて次の３種類の基本測定回路がある。

第３図は、検出インピーダンス２を結合コンデンサ４の
接地側端子と大地の間に接続する回路であり、供試物３
を直接接地することができる。このため、供試物３が万
一絶縁破壊したとしても、測定装置には直接の損傷が及
ばない。第４図は、検出インピーダンス２２を、供試物
３の接地側端子と大地Ｅの間に接続する回路であり、供
試物３の接地側を大地から絶縁する必要がある。第５図
は、検出インピーダンス２３を、供試物３および結合コ
ンデンサ４（または別の供試物）の接地側端子と大地の
間にそれぞれ接続し、平衡をとる回路である。

第３図、第４図および第５図から明らかな様に、これら
の方法は、何れも部分放電を検出するための検出インピ
ーダンス２１．２２．２３を有しており、この検出イン
ピーダンス２１．２２．２３は、直接試料あるいは結合
コンデンサ４の接地側回路に接続されている。

（発明が解決しようとする課題）ところで、試料３の静電容量が検出しようとする部分放
電の大きさに比べて大きい場合、これらの測定回路を用
いて部分放電を測定しようとすると、各々次の様な欠点
があることが知られている。

初めに、第３図ならびに第４図の回路では、電源１ある
いは供試物３の高電圧側より流入してくる雑音の影響を
低減することができない。とくに高電圧部分が大気に露
出している場合、この影響が大きい。また、第４図では
、電源１に直流以外の電圧を用いた場合、供試物３の静
電容量による充電電流が大きく、相対的に部分放電の信
号が低下し、Ｓ／Ｎ比の低下が起こる。このため、測定
感度が低下するといった問題があった。また、第５図の
回路では、平衡検出回路によってこれらの問題を解決で
きるものの、供試物３が直接接地できないため、万一の
絶縁破壊に対し、測定機器６が損傷を受ける恐れがあっ
た。このため、検出インピーダンス２３を含む測定系は
、万が−の供試物３の短絡に備えて保護対策が必要であ
った。

また、これらの回路では何れも検出インピーダンス２１
．２２．２３と測定器６が測定ケーブル７を介して接続
されており、測定系が主回路と電気的に接続されている
。このため、測定器６の電源を介してノイズに対する閉
ループが形成され、外来ノイズの侵入、ひいてはＳ／Ｎ
比の低下を招く恐れがあり、これについても対策が必要
であった。また、部分放電の原波形は部分放電による電
流パルスの立ち上がりが速いため、測定回路固有の寄生
振動による共振現象や検出インピーダンスの電気的特性
によって変歪を受けてしまい、本来の波形を測定できな
いといった欠点があった。

本発明の目的は、平衡検出回路の利点を生かすと共に、
万一の供試物の絶縁破壊に対しても、測定装置が損傷を
受ける恐れがな（、かつ、電源を介した、閉ループによ
る外来ノイズを未然に防ぐことを目的とするものである
。また、部分放電の原波形になるべく近い波形を得るこ
とにより、部分放電の性質を正確に把握しようとする部
分放電測定装置を提供するものである。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）本発明の部分放電測定装置は、供試物とこれに並列に接
続された結合コンデンサまたは別の供試物を利用して平
衡をとる部分放電測定装置において、一次巻線を貫通さ
せることのできる貫通穴を有する変流器を具備し、その
変流器の貫通穴に前記供試物ならびに結合コンデンサの
接地側リード線を互いに逆向きになるように貫通させた
のち接地し、変流器の二次側にその出力で部分放電を検
出する測定器を接続したことを特徴とするものである。

（作　用）本発明の部分放電測定装置によれば、部分放電の電流パ
ルスが流れる接地側リード線は変流器に対して互いに逆
向きに貫通されており、これによって供試物の充電電流
のキャンセルならびに外来ノイズの除去が可能となる。

また、変流器によって高電圧が印加される主回路から切
り離されているため、測定線ならびに電源線を介して侵
入するノイズを除去することが可能である。すなわち、
Ｓ／Ｎ比を向上させることができ測定感度が向上する。

（実施例）以下、本発明を第１図および第２図の実施例を参照しな
がら説明する。第１図において、１は供試物３に電圧を
印加する高電圧電源、２は部分放電パルスが電源１側へ
流入することを阻止するインピーダンス、３は供試物、
４は結合コンデンサまたは別の供試物、５は変流器、６
は測定器を示している。

このように構成された本発明の部分放電測定装置によれ
ば、供試物３で発生した部分放電信号は接地側リード線
から変流器５を介して大地に達した後、結合コンデンサ
４の接地側リード線を戻り変流器５ならびに結合コンデ
ンサ４を経て供試物３に戻ってくる。この場合、供試物
３の接地側リード線と結合コンデンサ４の接地側リード
線は変流器５に対して互いに逆向きに巻かれているため
、部分放電信号は同相成分として変流器５の信号を強調
するように作用する。一方、電源１あるいは測定系以外
からのノイズ成分は、供試物３ならびに結合コンデンサ
４に対して同相成分として侵入してくる。しかしこの信
号は変流器５において、互いにキャンセルされるため、
変流器５の出力には現れない。

さらに、供試物ならびにこれに並列に接続された結合コ
ンデンサ（または別の供試物）の接地側リード線は大地
に直接接地されているため、万が−の供試物の絶縁破壊
に対しても、測定器へのサージの侵入を防止でき、機器
の損傷の恐れがない。

また、人体に対しても安全である。

なお、必要に応じて、寄生振動抑制のための抵抗を接地
側リード線と大地との間に挿入することにより、部分放
電の電流パルス波形をより正確に測定できる様になる。

以上の様に本発明によれば、供試物で発生する部分放電
信号のみを検出でき外来ノイズを除去することが可能で
ある。このため、Ｓ／Ｎ比を向上させることができ測定
感度を上げることができる。

また、供試物ならびに結合コンデンサの接地側リードは
直接大地に接続されているため、万が−の絶縁破壊に対
しても、測定系を異常電圧から保護することができる。

また、本発明によれば、回路構成から明らかな様に変流
器によって、測定系が高電圧が印加される供試物あるい
は結合コンデンサからなる主回路から切り離されている
ため、測定線ならびに電源線を介して侵入するノイズを
除去することが可能である。すなわち、Ｓ／Ｎ比を向上
させることができ測定感度の向上が期待できる。さらに
、変流器の出力は部分放電の原波形を直接測定すること
ができ、検出インピーダンスによる波形の変歪を未然に
防ぐことができる。このため、部分放電の極性、電荷の
大きさ、部分放電の発生位相を正確に測定することがで
きる。

次に、第２図は本発明の他の実施例を示したものである
。本実施例においては、各々の接地側リード線と大地と
の間に抵抗１０．１１を挿入すると共に、接地側端子と
大地との間に挿入される抵抗値を５００オーム以下とし
ている。この方法によれば、部分放電による電流パルス
が流れる回路の寄生振動を抑制することができ、Ｓ／Ｎ
比を向上できる。この場合、抵抗値を５００オーム以下
とすることにより、部分放電の原波形の歪を少なくする
ことができる。

また、変流器の特性を利用して、低圧側リード線を複数
回変流器５に巻き付けることにより部分放電信号のみを
強調して検出することができる。

さらに、本発明による部分放電測定装置を、ガス絶縁開
閉装置の接地線に対して適用した場合にも同様な効果が
期待できる。例えば、２本の接地線に対し、本発明を適
用した場合、この接地線ではさまれた区間内に部分放電
の発生源、例えば金属異物の存在や電極表面の微少な突
起による部分放電の発生、あるいは機器の接触不良、ス
ペーサの絶縁異常等がある場合、これを有効に検出でき
る。

なお、ここでは変流器の特性については述べなかったが
、目的に応じて測定しようとする部分放電の電流パルス
信号に対して十分な応答特性を有するものを使用するこ
とは言うまでもない。また、結合コンデンサの容量は供
試物の静電容量と等しいかこれに近い値のものを使用す
ることは勿論である。

［発明の効果］以上に述べた通り本発明によれば、高電圧が印加される
主回路の接地側リード線を大地に直接接地することによ
り、万が−の絶縁破壊による異常電圧による機器の損傷
や不安全状態といった問題を未然に防止すると共に、外
来ノイズや供試物の充電電流によるＳ／Ｎ比の低下のな
い高感度な部分放電測定装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の部分放電測定装置の一実施例を示す回
路構成図、第２図は本発明の他の実施例を示す回路構成
図、第３図から第５図は従来の部分放電測定装置を示す
回路構成図である。１・・・高電圧電源、２・・・阻止インピーダンス、３・・・供試物、４・・・結合コンデンサまたは別の供試物、５・・・変
流器、１０、１１・・・抵抗。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）供試物とこれに並列に接続された結合コンデンサ
または別の供試物を利用して平衡をとる部分放電測定装
置において、一次巻線を貫通させることのできる貫通穴
を有する変流器を具備し、その変流器の貫通穴に前記供
試物ならびに結合コンデンサの接地側リード線を互いに
逆向きになる様に貫通させたのち接地し、変流器の二次
側にその出力で部分放電を検出する測定器を接続したこ
とを特徴とする部分放電測定装置。