JPH04194675A - 電気機器の部分放電監視装置 - Google Patents
電気機器の部分放電監視装置Info
- Publication number
- JPH04194675A JPH04194675A JP32265690A JP32265690A JPH04194675A JP H04194675 A JPH04194675 A JP H04194675A JP 32265690 A JP32265690 A JP 32265690A JP 32265690 A JP32265690 A JP 32265690A JP H04194675 A JPH04194675 A JP H04194675A
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- JP
- Japan
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- partial discharge
- noise
- electrical equipment
- electrical
- signal
- Prior art date
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- Pending
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
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、スイッチギヤ等の電気機器の部分放電監視装
置に関する。
置に関する。
（従来の技術）
一般に、スイッチギヤ等は、絶縁物や絶縁媒体を介して
主回路充電部を絶縁し、電力の安定供給及び開閉を行う
ようになっている。そして、このスイッチギヤの内部に
は、遮断器、断路器、碑石、母線、ケーブルヘッド及び
接続導体等が収納されている。
主回路充電部を絶縁し、電力の安定供給及び開閉を行う
ようになっている。そして、このスイッチギヤの内部に
は、遮断器、断路器、碑石、母線、ケーブルヘッド及び
接続導体等が収納されている。
このようなスイッチギヤ等の電気機器において、例えば
異物の混入や、主回路充電部の接続不良や、湿度が高く
なったような場合、或いは熱応力等により絶縁物に電気
的な劣化傾向が生じた場合、微弱な部分放電が発生する
。そして、この部分放電が長時間持続されると、全面的
な絶縁破壊に進展して電気機器の絶縁事故に結びつき、
例えば停電に至ることになる。
異物の混入や、主回路充電部の接続不良や、湿度が高く
なったような場合、或いは熱応力等により絶縁物に電気
的な劣化傾向が生じた場合、微弱な部分放電が発生する
。そして、この部分放電が長時間持続されると、全面的
な絶縁破壊に進展して電気機器の絶縁事故に結びつき、
例えば停電に至ることになる。
これに対し、部分放電を監視してその発生を早い時点で
検出するようにした従来の監視装置として以下のような
ものがある。■部分放電の際の発光を光電子増倍管で検
出するようにした方式、■接地線に流れる課電中の商用
周波電流に重畳する部分放電による高周波パルスを、そ
の接地線に嵌込んだフェライトコアとこれに巻付けたコ
イルによって検出するようにした電磁カップリング方式
、■特開平２−７９７５０号公報に開示されているよう
に主回路にパルス電圧を印加して応答性を見る方式、■
特公昭６３−４９８４５号公報に開示されているように
部分放電又は微小放電に伴う電磁波を検知するようにし
た方式、０部分放電によるアコースティックエミッショ
ン（以下、ＡＥという）そのものをＡＥセンサにより検
知するようにした方式がある。
検出するようにした従来の監視装置として以下のような
ものがある。■部分放電の際の発光を光電子増倍管で検
出するようにした方式、■接地線に流れる課電中の商用
周波電流に重畳する部分放電による高周波パルスを、そ
の接地線に嵌込んだフェライトコアとこれに巻付けたコ
イルによって検出するようにした電磁カップリング方式
、■特開平２−７９７５０号公報に開示されているよう
に主回路にパルス電圧を印加して応答性を見る方式、■
特公昭６３−４９８４５号公報に開示されているように
部分放電又は微小放電に伴う電磁波を検知するようにし
た方式、０部分放電によるアコースティックエミッショ
ン（以下、ＡＥという）そのものをＡＥセンサにより検
知するようにした方式がある。
さらに、部分放電発生の有無の検出精度を高めるため、
上記方式のうちの２種類の方法を併用し、両方式の検出
結果の論理積をとるようにした方式もある。
上記方式のうちの２種類の方法を併用し、両方式の検出
結果の論理積をとるようにした方式もある。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の■〜■のいずれの方式の監視装置であっ
ても、絶縁破壊に至る直前のような大きな部分放電は検
出可能であるが、絶縁劣化を起し始めた微弱な部分放電
による信号とノイズ等との分離が難しく、微弱な部分放
電発生の有無を確実に判別することは極めて困難であっ
た。また、２種類の方式の検出手段を用いて論理積を作
ろうとしても、各方式の信号を単独に処理するので判別
精度が上述のように低いため、判別精度を顕著に向上さ
せることは困難であった。このため、電気機器の絶縁劣
化を未然に防止することは困難であるという問題があっ
た。
ても、絶縁破壊に至る直前のような大きな部分放電は検
出可能であるが、絶縁劣化を起し始めた微弱な部分放電
による信号とノイズ等との分離が難しく、微弱な部分放
電発生の有無を確実に判別することは極めて困難であっ
た。また、２種類の方式の検出手段を用いて論理積を作
ろうとしても、各方式の信号を単独に処理するので判別
精度が上述のように低いため、判別精度を顕著に向上さ
せることは困難であった。このため、電気機器の絶縁劣
化を未然に防止することは困難であるという問題があっ
た。
そこで、この発明は、単独の検出手段方式により、絶縁
劣化に至る前段階の微弱な部分放電を確実に検出するこ
とができて電気機器の絶縁劣化事故を未然に防止するこ
とのできる電気機器の部分放電監視装置を提供すること
を目的とする。
劣化に至る前段階の微弱な部分放電を確実に検出するこ
とができて電気機器の絶縁劣化事故を未然に防止するこ
とのできる電気機器の部分放電監視装置を提供すること
を目的とする。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
本発明は、前記目的を達成するため、部分放電を監視す
べき電気機器本体が収納される箱体の表面に取付けられ
、前記電気機器本体の部分放電による音波を検比し、こ
の検出信号を電気信号に変換する検出手段と、この検出
手段からの電気出力信号をその大きさと継続時間および
連続性によりパターン化し、前記電気機器本体の部分放
電の発生の有無を判別する手段とを具備したものである
。
べき電気機器本体が収納される箱体の表面に取付けられ
、前記電気機器本体の部分放電による音波を検比し、こ
の検出信号を電気信号に変換する検出手段と、この検出
手段からの電気出力信号をその大きさと継続時間および
連続性によりパターン化し、前記電気機器本体の部分放
電の発生の有無を判別する手段とを具備したものである
。
（作用）
本発明によれば次のような作用が得られる。
電気機器本体に発生した部分放電による音波は検出手段
により検出され、この検出された音波には外部から電気
機器本体に侵入した機械的振動によるノイズが含まれて
いるため、前記手段により部分放電とノイズが以下のよ
うに分離される。すなわち、予め部分放電とノイズ固有
の音波出力信号を信号の大きさと継続時間及び連続性に
よりパターン化し分類しておき、これと実際に出力され
る信号が比較分類される。これにより、電気機器に発生
した部分放電が確実に検出され、絶縁物の劣化等による
事故を未然に防止することができる。
により検出され、この検出された音波には外部から電気
機器本体に侵入した機械的振動によるノイズが含まれて
いるため、前記手段により部分放電とノイズが以下のよ
うに分離される。すなわち、予め部分放電とノイズ固有
の音波出力信号を信号の大きさと継続時間及び連続性に
よりパターン化し分類しておき、これと実際に出力され
る信号が比較分類される。これにより、電気機器に発生
した部分放電が確実に検出され、絶縁物の劣化等による
事故を未然に防止することができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を第１図から第４図を用いて説明
する。第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図で
あり、ここでは電気機器としてスイッチギヤの場合を示
している。床３に設置され、内部にスイッチギヤ本体を
収納する金属製の箱体１の表面に、部分放電にともなっ
て生ずる音波を検出し、これに対応した信号を出力する
ＡＥセンサ２を取付けである。ＡＥセンサ２では部分放
電と床３を通じてスイッチギヤ１に侵入する外部ノイズ
が検出され、ＡＥセンサ２の内部にある圧電素子により
機械的振動が電気信号に変更されて、アンプ（ＡＭＰ）
４に入力され信号を増幅し、次に帯域フィルタ（ＢＰＦ
）５により、部分放電固有の検出に最適な周波数帯域を
残してその他を除去してから、信号処理部６で信号処理
してノイズを除去するようになっている。
する。第１図は本発明の一実施例の概略構成を示す図で
あり、ここでは電気機器としてスイッチギヤの場合を示
している。床３に設置され、内部にスイッチギヤ本体を
収納する金属製の箱体１の表面に、部分放電にともなっ
て生ずる音波を検出し、これに対応した信号を出力する
ＡＥセンサ２を取付けである。ＡＥセンサ２では部分放
電と床３を通じてスイッチギヤ１に侵入する外部ノイズ
が検出され、ＡＥセンサ２の内部にある圧電素子により
機械的振動が電気信号に変更されて、アンプ（ＡＭＰ）
４に入力され信号を増幅し、次に帯域フィルタ（ＢＰＦ
）５により、部分放電固有の検出に最適な周波数帯域を
残してその他を除去してから、信号処理部６で信号処理
してノイズを除去するようになっている。
信号処理部６は、簡単なコンピュータで構成され、第２
図に示すフローチャートに沿って処理される。すなわち
、ＡＥ４ンサ２からの電気信号は常時信号処理部６まで
伝送され、信号処理部６側である一定の期間だけゲート
を開いてデータを取り込む、いわゆる定時サンプリング
を行なう（ステップ１）。次に、予め求めておいた必要
とされる部分放電によるＡＥ波のアンプ４の任意の出力
値（しきい値）Ｘを定時サンプリングしたデータＶｐが
超えるかどうかを比較しくステップ２）、しきい値Ｘ未
満であればノイズとして処理しくステップ６）、データ
Ｖｐがしきい値Ｘを超えていれば次のステップＳ３へ進
む。このステップＳ３では次に定時サンプリングしたデ
ータがしきい値Ｘを０回超えたかを判別し、ｎ回未満な
らばノイズとして処理しくステップ６）、ｎ回以上なら
ば次のステップＳ４へ進む。次に、しきい値Ｘを０回連
続して超えた定時サンプリングがｍ回連続したかを判別
し、ｎ回未満ならばノイズとして処理しくステップ６）
、ｎ回以上ならば部分放電の発生と見なす（ステップ５
）。以上のフローチャートにより部分放電とノイズを分
離することができる。
図に示すフローチャートに沿って処理される。すなわち
、ＡＥ４ンサ２からの電気信号は常時信号処理部６まで
伝送され、信号処理部６側である一定の期間だけゲート
を開いてデータを取り込む、いわゆる定時サンプリング
を行なう（ステップ１）。次に、予め求めておいた必要
とされる部分放電によるＡＥ波のアンプ４の任意の出力
値（しきい値）Ｘを定時サンプリングしたデータＶｐが
超えるかどうかを比較しくステップ２）、しきい値Ｘ未
満であればノイズとして処理しくステップ６）、データ
Ｖｐがしきい値Ｘを超えていれば次のステップＳ３へ進
む。このステップＳ３では次に定時サンプリングしたデ
ータがしきい値Ｘを０回超えたかを判別し、ｎ回未満な
らばノイズとして処理しくステップ６）、ｎ回以上なら
ば次のステップＳ４へ進む。次に、しきい値Ｘを０回連
続して超えた定時サンプリングがｍ回連続したかを判別
し、ｎ回未満ならばノイズとして処理しくステップ６）
、ｎ回以上ならば部分放電の発生と見なす（ステップ５
）。以上のフローチャートにより部分放電とノイズを分
離することができる。
その理由としては、ノイズとして考えられる機械的振動
としては、バックノイズ（連続した小さなノイズ）、突
発性ノイズ（不連続で大きなノイズ）が考えられ、部分
放電による機械的振動は、連続で中程度の大きさである
ことから、それぞれをパターン化し区別することができ
る。
としては、バックノイズ（連続した小さなノイズ）、突
発性ノイズ（不連続で大きなノイズ）が考えられ、部分
放電による機械的振動は、連続で中程度の大きさである
ことから、それぞれをパターン化し区別することができ
る。
第３図に実際にスイッチギヤ１にＡＥセンサ２を取付け
、プリアンプ４、帯域フィルタ５を接続してＡＥ波を測
定した結果を示す。これを見ると、アンプ出力電圧が＝
１≦Ｖｐ≦１０（ｍＶ）で継続時間ｔ≦１０ （ｓｅｅ
）において部分放電とノイズが重複しているが、その他
の領域ではノイズと部分放電が確実に区分されているこ
とが分る。
、プリアンプ４、帯域フィルタ５を接続してＡＥ波を測
定した結果を示す。これを見ると、アンプ出力電圧が＝
１≦Ｖｐ≦１０（ｍＶ）で継続時間ｔ≦１０ （ｓｅｅ
）において部分放電とノイズが重複しているが、その他
の領域ではノイズと部分放電が確実に区分されているこ
とが分る。
第３図の結果を用いて具体的な信号処理フローチャート
を作成すると、第４図の様になる。まず、定時サンプリ
ングとして３０分に１回３０秒間１秒間隔でサンプリン
グする（ステップ１１）。
を作成すると、第４図の様になる。まず、定時サンプリ
ングとして３０分に１回３０秒間１秒間隔でサンプリン
グする（ステップ１１）。
このサンプリング値Ｖｐがしきい値（ここでは１（ｍＶ
））を超えるかどうか判定しくステップ１２）、超えて
いれば次のステップＳ１３へ進み、Ｖｐが１を超えてい
なければノイズと判断する（ステップ５１６）、そして
、第３図より、Ｖｐが１ （ｍＶ）を超えかつ継続時間
が１０ （ｓｅｅ）を超えていれば部分放電と見なせる
が、部分放電は発生すると常に出続けることと、もっと
長い継続時間を持つノイズがある可能性があることから
継続時間ｔ≧２０ （ｓｅｅ）を判断基準としてこれを
満していれば、部分放電である可能性があるとして次ス
テツプへ進みそうでない時はノイズとして処理する（ス
テップ１６）。次に、以上の判断基準を満足したものが
４８回（２４時間）続けば、部分放電としくステップ５
１５）、そうでなければノイズとして処理する（ステッ
プ５１６）。ここで２４時間の判断基準が必要なのは、
長時間に亘る外部ノイズとして、幹線道路近傍に設置さ
れた電気機器には自動車走行によるノイズが侵入する、
何らかの工事を電気機器の近傍で行っている等が考えら
れ、これらが２４時間連続で続くことはないと考えたこ
らである。しかし、実際には、電気機器設置場所のノイ
ズ測定を行ってフローチャート最終段の基準を設定する
必要がある。
））を超えるかどうか判定しくステップ１２）、超えて
いれば次のステップＳ１３へ進み、Ｖｐが１を超えてい
なければノイズと判断する（ステップ５１６）、そして
、第３図より、Ｖｐが１ （ｍＶ）を超えかつ継続時間
が１０ （ｓｅｅ）を超えていれば部分放電と見なせる
が、部分放電は発生すると常に出続けることと、もっと
長い継続時間を持つノイズがある可能性があることから
継続時間ｔ≧２０ （ｓｅｅ）を判断基準としてこれを
満していれば、部分放電である可能性があるとして次ス
テツプへ進みそうでない時はノイズとして処理する（ス
テップ１６）。次に、以上の判断基準を満足したものが
４８回（２４時間）続けば、部分放電としくステップ５
１５）、そうでなければノイズとして処理する（ステッ
プ５１６）。ここで２４時間の判断基準が必要なのは、
長時間に亘る外部ノイズとして、幹線道路近傍に設置さ
れた電気機器には自動車走行によるノイズが侵入する、
何らかの工事を電気機器の近傍で行っている等が考えら
れ、これらが２４時間連続で続くことはないと考えたこ
らである。しかし、実際には、電気機器設置場所のノイ
ズ測定を行ってフローチャート最終段の基準を設定する
必要がある。
以上の様に、本実施例の電気機器の部分放電監視装置に
よれば、スイッチギヤ１等の電気機器で発生する絶縁劣
化による微弱な部分放電を、他のセンサ一方式を併用せ
ずに、ＡＥセンサ方式単独で簡単な処理により、高精度
に検出することができ、スイッチギヤ等の電気機器の絶
縁劣化による事故を未然に防止することができる。
よれば、スイッチギヤ１等の電気機器で発生する絶縁劣
化による微弱な部分放電を、他のセンサ一方式を併用せ
ずに、ＡＥセンサ方式単独で簡単な処理により、高精度
に検出することができ、スイッチギヤ等の電気機器の絶
縁劣化による事故を未然に防止することができる。
［発明の効果コ
以上の様に、本発明によれば電気機器に発生した部分放
電による音響波を検出手段で検出し、この出力信号を信
号処理手段で処理して、部分放電による音響波とノイズ
による音響波をパターン化して分離することで電気機器
の部分放電の発生の有無を判別でき、絶縁劣化による微
弱な部分放電の発生を確実に検出することができ、従っ
て、電気機器の絶縁劣化による事故を未然に防止するこ
とができる電気機器の部分放電監視装置を提供できる。
電による音響波を検出手段で検出し、この出力信号を信
号処理手段で処理して、部分放電による音響波とノイズ
による音響波をパターン化して分離することで電気機器
の部分放電の発生の有無を判別でき、絶縁劣化による微
弱な部分放電の発生を確実に検出することができ、従っ
て、電気機器の絶縁劣化による事故を未然に防止するこ
とができる電気機器の部分放電監視装置を提供できる。
第１図は本発明に係る電気機器の部分放電監視装置の一
実施例の概略を示すブロック図、第２図は第１図の信号
処理部の部分放電とノイズを分離するフローチャート、
第３図は第１図の部分放電とノイズのＡＥ波出力の実験
結果を示す図、第４図は第３図を基にして作成した部分
放電とノイズを分離するフローチャートである。 １・・・スイッチギヤ、２・・・ＡＥセンサ、６・・・
信号処理部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 継続時間ｔ（ｓｅｃ） ［ＩＩＩ］：ＶＣＢ開関ノイズ ロ：突嘴冒生ノイス゛ ［１］匪］：音ｐ祁電 「ゴーで；］： バ・ブクノイス゛ 篇３図
実施例の概略を示すブロック図、第２図は第１図の信号
処理部の部分放電とノイズを分離するフローチャート、
第３図は第１図の部分放電とノイズのＡＥ波出力の実験
結果を示す図、第４図は第３図を基にして作成した部分
放電とノイズを分離するフローチャートである。 １・・・スイッチギヤ、２・・・ＡＥセンサ、６・・・
信号処理部。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 継続時間ｔ（ｓｅｃ） ［ＩＩＩ］：ＶＣＢ開関ノイズ ロ：突嘴冒生ノイス゛ ［１］匪］：音ｐ祁電 「ゴーで；］： バ・ブクノイス゛ 篇３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 部分放電を監視すべき電気機器本体が収納される箱体の
表面に取付けられ、前記電気機器本体の部分放電による
音波を検出し、この検出信号を電気信号に変換する検出
手段と、 この検出手段からの電気出力信号をその大きさと継続時
間および連続性によりパターン化し、前記電気機器本体
の部分放電の発生の有無を判別する手段と を具備した電気機器の部分放電監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32265690A JPH04194675A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 電気機器の部分放電監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32265690A JPH04194675A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 電気機器の部分放電監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04194675A true JPH04194675A (ja) | 1992-07-14 |
Family
ID=18146133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32265690A Pending JPH04194675A (ja) | 1990-11-28 | 1990-11-28 | 電気機器の部分放電監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04194675A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010204019A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 部分放電監視装置および部分放電監視方法 |
| CN104749468A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 国家电网公司 | 一种gis故障诊断系统及其方法 |
| JP2020134231A (ja) * | 2019-02-15 | 2020-08-31 | 日東工業株式会社 | 放電検出ユニット |
-
1990
- 1990-11-28 JP JP32265690A patent/JPH04194675A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010204019A (ja) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Mitsubishi Electric Corp | 部分放電監視装置および部分放電監視方法 |
| CN104749468A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-01 | 国家电网公司 | 一种gis故障诊断系统及其方法 |
| CN104749468B (zh) * | 2015-03-31 | 2017-09-19 | 国家电网公司 | 一种gis故障诊断系统及其方法 |
| JP2020134231A (ja) * | 2019-02-15 | 2020-08-31 | 日東工業株式会社 | 放電検出ユニット |
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