JPH0886827A

JPH0886827A - 部分放電検出装置

Info

Publication number: JPH0886827A
Application number: JP6248666A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Aoyanagi; 一弘青▲柳▼; Noboru Kurosawa; 昇黒沢
Original assignee: Showa Electric Wire and Cable Co
Current assignee: SWCC Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【構成】被測定ケーブルと、ダミーケーブルと、電源
の内部インピーダンスと、平衡変成器の１次側から見た
２次側負荷の等価インピーダンスを、被測定ケーブルの
特性インピーダンスの２倍に選定する。【効果】２次側負荷を含めた平衡変成器と電源により
構成される４端子網の入力インピーダンスが被測定ケー
ブルの特性インピーダンスと等しくなるから、被測定ケ
ーブル１内で発生し信号検出部７に到達して検出される
部分放電信号が、平衡変成器の１次側で往復反射するこ
とがない。このため、信号検出部７は、被測定ケーブル
１の部分放電信号を他の雑音から明確に区別することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ケーブルの絶縁体内部
に発生する部分放電信号の検出を行なうための部分放電
検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブルの劣化の状態を観測し、あ
るいは予測するための方法として、被測定ケーブルに直
流高電圧を印加して、ケーブル絶縁体内部に発生する部
分放電波形を検出し解析する方式がある。しかし、電力
ケーブルの使用状態では、ケーブルには交流電圧が印加
される。従って、実線路において発生している部分放電
波形を調べるためには、電力ケーブルに交流の試験電圧
を印加するのが理想である。

【０００３】しかしながら、電力ケーブルは一般に大容
量のコンデンサを構成し、部分放電検出装置の検出部を
流れる充電電流が大きくなる。従って、発熱等の問題で
検出インピーダンスに制限が生じ、電源の雑音が混入し
易くなる等、多くの問題が発生する。従来、これらの問
題を解決するために、図２に示したような測定法が紹介
されている。

【０００４】図２は、従来の部分放電検出装置の一例を
示す結線図である。被測定ケーブル１は、立上がり終端
２によって終端されている。部分放電信号の検出は、平
衡変成器３の２次側に接続した信号検出部７により行な
われる。平衡変成器３の１次側には、その一端に被測定
ケーブル１の立上がり終端２が接続されている。また、
平衡変成器３の１次側の他端には、ダミーケーブル４の
立上がり終端５が接続されている。ダミーケーブル４
は、被測定ケーブル１とほぼ等価の特性インピーダンス
を持つケーブルである。また、平衡変成器３の１次側の
中点には、交流電源６が接続されている。

【０００５】図２に示した装置は、次のように動作す
る。先ず、交流電源６がオンされると、平衡変成器３の
１次側のコイルを介して、被測定ケーブル１及びダミー
ケーブル４に対し、それぞれ充電電流が供給される。ダ
ミーケーブル４が健全な電力ケーブルであれば、平衡変
成器３の１次側右半分には、正常な充電電流が流れる。
一方、被測定ケーブル１に部分放電が生じると、平衡変
成器３の１次側の左半分には、正常な充電電流に部分放
電信号が重畳される。その結果、平衡変成器３の２次側
には、交流電源６から被測定ケーブル１に向かって流れ
る電流と、ダミーケーブル４に向かって流れる電流との
差電流が誘起される。この差電流は、即ち、交流電源６
から被測定ケーブル１に流入する電流のうち、正常な充
電電流分を除外した部分放電信号のみとなる。信号検出
部７は、これを受入れて、部分放電信号の解析を行な
う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示し
たような従来の部分放電検出装置には、次のような問題
がある。即ち、上記ダミーケーブル４も、完全に健全な
ケーブルとは限らない。従って、ダミーケーブル４の内
部で発生した部分放電信号も信号検出部７に検出され
る。しかし、この信号は、被測定ケーブル１の部分放電
信号と極性が反対なので、両者の識別は容易である。

【０００７】ところが、図２中、被測定ケーブル１にお
いて発生する部分放電信号は、平衡変成器３の１次側を
介して、ダミーケーブル４に伝播される。一方、ダミー
ケーブル４の内部で発生した部分放電信号は、平衡変成
器３の１次側を介して被測定ケーブル１に伝播される。
そして、測定中、被測定ケーブル１及びダミーケーブル
４で発生した部分放電信号は相互に往復反射し、これら
の混合波形が平衡変成器３の２次側の信号検出部７に検
出される。従って、信号検出部７においては、これらの
部分放電信号のうち、どの信号が被測定ケーブル１から
発生したかを判別できなくなり、解析が困難になるとい
う問題があった。本発明は以上の点に着目してなされた
もので、被測定ケーブルに交流電源を接続し、その部分
放電信号を正確に検出することができる部分放電検出装
置を提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の部分放電検出装
置は、平衡変成器と、この平衡変成器の２次側に接続し
た信号検出部と、前記平衡変成器の１次側の中点に接続
した交流電源と、前記平衡変成器の１次側の一端に接続
した被測定ケーブルと、前記平衡平成器の１次側の他端
に接続した前記被測定ケーブルと等価のダミーケーブル
とを備え、前記被測定ケーブルの部分放電信号周波数を
含む周波数帯域において、前記電源の内部インピーダン
スを、前記被測定ケーブルの特性インピーダンスの２分
の１とし、かつ、前記平衡変成器の１次側から見た２次
側負荷の等価インピーダンスを、前記被測定ケーブルの
特性インピーダンスの２倍に選定したことを特徴とする
ものである。

【０００９】

【作用】２次側負荷を含めた平衡変成器と電源により構
成される４端子網の入力インピーダンスが被測定ケーブ
ルの特性インピーダンスと等しくなるから、被測定ケー
ブル内で発生し信号検出部に到達して検出される部分放
電信号が、平衡変成器の１次側で往復反射することがな
い。このため、信号検出部は、被測定ケーブルの部分放
電信号を他の雑音から明確に区別することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図の実施例を用いて詳細に説
明する。図１は、本発明の部分放電検出装置の実施例を
示す概略図である。図の装置は、図２に示した従来の部
分放電検出装置と、外見上はほぼ同様の構成をしてい
る。即ち、平衡変成器３の１次側の一端に、被測定ケー
ブル１の立上がり終端２を接続し、平衡変成器３の１次
側他端に、ダミーケーブル４の立上がり終端５を接続し
ている。また、平衡変成器３の１次側の中点に、電源１
０が接続されている。この電源１０は、交流電源６とイ
ンピーダンスＺg とが直列接続された構成とされてい
る。この交流電源６は理想電源とし、インピーダンスＺ
g は電源１０の内部インピーダンスと等しいものとす
る。なお、本発明では、この電源インピーダンスＺgを
所定の値に調整することを特徴とし、このために実際に
は電源自身のインピーダンスに図示しない調整用抵抗の
インピーダンスを加算してこのＺg にしている。

【００１１】一方、平衡変成器３の２次側には信号検出
部７が接続されている。本発明においては、平衡変成器
３の１次側から見た信号検出部７、即ち２次側負荷の等
価インピーダンスをＺL とした場合、このＺL は以下に
説明するような値に選定する。尚、被測定ケーブルの特
性インピーダンスと、ダミーケーブル４の特性インピー
ダンスはいずれもＺO に選定しておくものとする。

【００１２】まず、図３を用いて、平衡変成器３の等価
回路を求める。図の（ａ）の、、は、平衡変成器
３の端子である。この端子−から見込む負荷のイン
ピーダンスは先に説明したとおり、ＺL である。また、
端子−から見込む平衡変成器３の負荷インピーダン
スは図中の計算によりＺL ／４となる。“１／２”は平
衡変成器３の中間タップである端子の部分の巻数比を
考慮したものである。端子−から見込むインピーダ
ンスも同様にＺL ／４である。即ち、−から見込ん
でＺL 、−と−から見込んでＺL ／４になる平
衡変成器３の等価回路は図の（ｂ）に示すようになる。

【００１３】図４には、上記平衡変成器３の等価回路を
加味した図１に示す回路の等価回路を示す。図におい
て、被測定ケーブル１を接続する端子を−、ダミー
ケーブル４を接続する端子を−とする。このとき、
この４端子網の端子−から見たインピーダンスＺは
図中の（１）式に示すようになる。ここで、本発明で
は、Ｚg ＝（ＺL ／４）＝ＺO ／２となるように、上記電源の内部インピーダンスＺg と信
号検出部のインピーダンスＺL を選定する。

【００１４】こうすれば、図４の（２）式に示すよう
に、Ｚの駆動点インピーダンスはＺO、伝達インピーダ
ンスは“０”となる。従って、図５に示すように、被測
定ケーブル１のインピーダンスＺO とこの４端子網の入
力インピーダンスが等しくなり、端子−に接続され
る被測定ケーブル１で発生した部分放電信号は、一旦信
号検出部７に到達し検出されると、その後はもと来た方
向に反射することがなく、不要な往復反射を防止するこ
とができる。ダミーケーブル４の側についても同様であ
る。

【００１５】以上の構成により、信号検出部７には、分
離の困難な雑音が入力しない。本発明は以上の実施例に
限定されない。上記実施例においては、電源１０を、交
流電源を用いて構成したが、電源１０に直流電源を用い
た場合においても、交流成分を持つ充電電流が流れるた
め、同様の部分放電信号測定が可能である。なお、以上
の説明中のインピーダンスの値は、いずれもケーブルの
部分放電信号周波数を含む適当な周波数帯域におけるも
のでよい。この帯域でインピーダンスマッピングがとれ
れば十分だからである。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した本発明の部分放電検出装置
は、被測定ケーブルと、ダミーケーブルと、電源の内部
インピーダンスと、平衡変成器の１次側から見た２次側
負荷の等価インピーダンスを、それぞれ被測定ケーブル
の部分放電信号周波数を含む周波数帯域において適当な
値に選定したので、被測定ケーブルから発せられる部分
放電信号が平衡変成器を介して往復反射するのを防止
し、真に測定すべき部分放電信号を明確に区別し、信号
検出部に入力されて、その解析をすることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の部分放電検出装置の実施例を示す概略
図である。

【図２】従来の部分放電検出装置の一例を示す概略図で
ある。

【図３】平衡変成器の等価回路説明図である。

【図４】図１に示す実施例の等価回路である。

【図５】インピーダンスマッチングの説明図である。

【符号の説明】

１被測定ケーブル２，５立上がり終端３平衡変成器４ダミーケーブル６交流電源７信号検出部１０電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平衡変成器と、この平衡変成器の２次側
に接続した信号検出部と、前記平衡変成器の１次側の中
点に接続した交流電源と、前記平衡変成器の１次側の一
端に接続した被測定ケーブルと、前記平衡平成器の１次
側の他端に接続した前記被測定ケーブルと等価のダミー
ケーブルとを備え、前記被測定ケーブルの部分放電信号
周波数を含む周波数帯域において、前記電源の内部イン
ピーダンスを、前記被測定ケーブルの特性インピーダン
スの２分の１とし、かつ、前記平衡変成器の１次側から
見た２次側負荷の等価インピーダンスを、前記被測定ケ
ーブルの特性インピーダンスの２倍に選定したことを特
徴とする部分放電検出装置。