JPH10104304A - 送電又は配電ネットワークに接続されたデバイスの絶縁不良の検出装置及び方法 - Google Patents
送電又は配電ネットワークに接続されたデバイスの絶縁不良の検出装置及び方法Info
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- JPH10104304A JPH10104304A JP9158540A JP15854097A JPH10104304A JP H10104304 A JPH10104304 A JP H10104304A JP 9158540 A JP9158540 A JP 9158540A JP 15854097 A JP15854097 A JP 15854097A JP H10104304 A JPH10104304 A JP H10104304A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
- H02H1/0015—Using arc detectors
-
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- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
- H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of DC component by short circuits in AC networks
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 送電又は配電ネットークの電圧又は電流変成
器に生じる絶縁不良を確実に検出する。 【解決手段】 デバイスの接地線（１９ａ、１９ｂ、１
９ｃ）の上に配置された漏れ電流測定手段（１０）と、
測定信号のアナログ／デジタル・コンバータ（５８、６
０）と、測定信号を接地線（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）
を流れることが許容される漏れ電流の最大値を表す最大
のスレショルド値と比較する比較手段（７５）を有しそ
の比較から絶縁不良信号を取得する信号処理ユニット
（１４）と、を備え、処理ユニット（１４）は、絶縁不
良信号において有効信号の成分と妨害信号の成分とを弁
別する手段（７６）を含む。
器に生じる絶縁不良を確実に検出する。 【解決手段】 デバイスの接地線（１９ａ、１９ｂ、１
９ｃ）の上に配置された漏れ電流測定手段（１０）と、
測定信号のアナログ／デジタル・コンバータ（５８、６
０）と、測定信号を接地線（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）
を流れることが許容される漏れ電流の最大値を表す最大
のスレショルド値と比較する比較手段（７５）を有しそ
の比較から絶縁不良信号を取得する信号処理ユニット
（１４）と、を備え、処理ユニット（１４）は、絶縁不
良信号において有効信号の成分と妨害信号の成分とを弁
別する手段（７６）を含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送配電ネットワー
クに接続され接地線を備えている少なくとも１つのデバ
イスにおける絶縁不良を検出する装置に関する。更に、
そのような装置の内部において実現される検出プロセス
に関する。
クに接続され接地線を備えている少なくとも１つのデバ
イスにおける絶縁不良を検出する装置に関する。更に、
そのような装置の内部において実現される検出プロセス
に関する。
【０００２】
【従来の技術】このタイプの、現在の技術水準で知られ
ている検出装置は、接地線を流れデバイスに内在的な少
なくとも１つの放電を含む原因となり絶縁不良が存在す
るときに生じる漏れ電流を測定する手段であって、それ
ぞれのデバイスの接地線上に配置される手段と、測定手
段によって搬送される測定信号の捕捉を行い測定信号の
アナログ・デジタル変換手段を含むユニットと、捕捉ユ
ニットにリンクされており変換の結果として得られるデ
ジタル信号を接地線を流れることが許容される漏れ電流
の最大値を表す最大のスレショルド値と比較してこの比
較から絶縁不良信号を取得する信号処理ユニットと、を
含む。
ている検出装置は、接地線を流れデバイスに内在的な少
なくとも１つの放電を含む原因となり絶縁不良が存在す
るときに生じる漏れ電流を測定する手段であって、それ
ぞれのデバイスの接地線上に配置される手段と、測定手
段によって搬送される測定信号の捕捉を行い測定信号の
アナログ・デジタル変換手段を含むユニットと、捕捉ユ
ニットにリンクされており変換の結果として得られるデ
ジタル信号を接地線を流れることが許容される漏れ電流
の最大値を表す最大のスレショルド値と比較してこの比
較から絶縁不良信号を取得する信号処理ユニットと、を
含む。
【０００３】このような検出装置によれば、部分的な放
電の分析によってデバイスのモニタリングが可能にな
り、従って、デバイスの内部的な絶縁の経時変化の検出
が保証される。
電の分析によってデバイスのモニタリングが可能にな
り、従って、デバイスの内部的な絶縁の経時変化の検出
が保証される。
【０００４】これらの装置は、送電又は配電ネットワー
クの電流又は電圧変成器（変圧器）のモニタリングに特
に適する。
クの電流又は電圧変成器（変圧器）のモニタリングに特
に適する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このタイプの
装置は、多数の短所、特に、コロナ効果によりネットワ
ークに生じる放電と絶縁不良が存在するときに生じる放
電とを効果的に区別できないという事実に起因する短所
を有する。従って、このような装置は、誤った警報を発
生することがある。
装置は、多数の短所、特に、コロナ効果によりネットワ
ークに生じる放電と絶縁不良が存在するときに生じる放
電とを効果的に区別できないという事実に起因する短所
を有する。従って、このような装置は、誤った警報を発
生することがある。
【０００６】本発明の目的は、この短所を克服すること
である。
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の主題
は、上述のタイプの絶縁不良検出装置であって、デバイ
スの内部的な絶縁不良の存在の際に生じる有用（有効）
信号とネットワークによって生じる妨害信号とを含む測
定手段によって運ばれる測定信号を用い、処理ユニット
は、絶縁不良信号の有用信号の成分と妨害信号の成分と
を区別する手段を含むことを特徴とする絶縁不良検出装
置である。
は、上述のタイプの絶縁不良検出装置であって、デバイ
スの内部的な絶縁不良の存在の際に生じる有用（有効）
信号とネットワークによって生じる妨害信号とを含む測
定手段によって運ばれる測定信号を用い、処理ユニット
は、絶縁不良信号の有用信号の成分と妨害信号の成分と
を区別する手段を含むことを特徴とする絶縁不良検出装
置である。
【０００８】本発明は、更に、以下の特徴の中の１つ又
は複数を含む。
は複数を含む。
【０００９】処理ユニットは、更に、測定信号及び妨害
信号をスペクトル減算することによって、測定信号にお
ける信号対雑音比を改善させる手段を含む。
信号をスペクトル減算することによって、測定信号にお
ける信号対雑音比を改善させる手段を含む。
【００１０】信号捕捉ユニットは、少なくとも２０ＭＨ
ｚに等しい周波数で測定信号をサンプリングする手段を
含む。
ｚに等しい周波数で測定信号をサンプリングする手段を
含む。
【００１１】信号処理ユニットは、更に、測定信号の変
換の結果として得られるデジタル信号の低周波成分を線
形位相（フェーズ）シフトを用いて除去する有限インパ
ルス応答デジタル・フィルタを含む。
換の結果として得られるデジタル信号の低周波成分を線
形位相（フェーズ）シフトを用いて除去する有限インパ
ルス応答デジタル・フィルタを含む。
【００１２】有効信号の成分と妨害信号の成分とを区別
する手段は、信号処理ユニットに記憶されており送電又
は配電ネットワークの位相の間の電磁結合ファクタ（係
数）を分析することによりこれらの成分を区別するアル
ゴリズムを含む。
する手段は、信号処理ユニットに記憶されており送電又
は配電ネットワークの位相の間の電磁結合ファクタ（係
数）を分析することによりこれらの成分を区別するアル
ゴリズムを含む。
【００１３】有効信号の成分と妨害信号の成分とを区別
する手段は、信号処理ユニットに記憶されており送電又
は配電ネットワークの電圧ピークに対応する少なくとも
１つの領域を絶縁不良信号から除去することによりこれ
らの成分を区別するアルゴリズムを含む。
する手段は、信号処理ユニットに記憶されており送電又
は配電ネットワークの電圧ピークに対応する少なくとも
１つの領域を絶縁不良信号から除去することによりこれ
らの成分を区別するアルゴリズムを含む。
【００１４】有効信号の成分と妨害信号の成分とを区別
する手段は、信号処理ユニットに記憶されており絶縁不
良信号の勾配の符号と送電又は配電ネットワークの電圧
の極性との差を分析することによりこれらの成分を区別
するアルゴリズムを含む。
する手段は、信号処理ユニットに記憶されており絶縁不
良信号の勾配の符号と送電又は配電ネットワークの電圧
の極性との差を分析することによりこれらの成分を区別
するアルゴリズムを含む。
【００１５】また、本発明の主題は、上述の検出装置の
内部的な絶縁不良を検出する方法であって、接地線を流
れデバイスに内在的な少なくとも１つの放電を含む原因
となり絶縁不良が存在するときに生じる漏れ電流が測定
され、漏れ電流を測定するアナログ信号がデジタル測定
信号に変換され、デジタル測定信号は接地線を流れるこ
とが許容される漏れ電流の最大値を表す最大のスレショ
ルド値と比較され、デジタル測定信号がスレショルド値
よりも大きいときには絶縁不良信号が生じる方法におい
て、デバイスの内部的な絶縁不良の存在の際に生じる有
効信号とネットワークによって生じる妨害信号とを含む
測定信号を用い、絶縁不良信号を発生させることから成
るステップの後で、有効信号の成分と妨害信号の成分と
の間で絶縁不良信号を区別するステップを含むことを特
徴とする絶縁不良検出方法である。
内部的な絶縁不良を検出する方法であって、接地線を流
れデバイスに内在的な少なくとも１つの放電を含む原因
となり絶縁不良が存在するときに生じる漏れ電流が測定
され、漏れ電流を測定するアナログ信号がデジタル測定
信号に変換され、デジタル測定信号は接地線を流れるこ
とが許容される漏れ電流の最大値を表す最大のスレショ
ルド値と比較され、デジタル測定信号がスレショルド値
よりも大きいときには絶縁不良信号が生じる方法におい
て、デバイスの内部的な絶縁不良の存在の際に生じる有
効信号とネットワークによって生じる妨害信号とを含む
測定信号を用い、絶縁不良信号を発生させることから成
るステップの後で、有効信号の成分と妨害信号の成分と
の間で絶縁不良信号を区別するステップを含むことを特
徴とする絶縁不良検出方法である。
【００１６】これ以外の特徴及び効果は、以下で行う例
示による説明と添付した図面とから、理解される。
示による説明と添付した図面とから、理解される。
【００１７】
【発明の実施の形態】この装置は、送電又は配電ネット
ワーク（図示せず）に備わっている電圧又は電流変成器
（変圧器）において生じる絶縁不良の検出を確実にする
ことを意図している。
ワーク（図示せず）に備わっている電圧又は電流変成器
（変圧器）において生じる絶縁不良の検出を確実にする
ことを意図している。
【００１８】以下で行う本発明に関する説明は、そのよ
うな変成器で生じる絶縁不良の検出に応用されるが、も
ちろん、本発明は、ネットワークに接続され接地線を有
する他のタイプの電気デバイスにおいて生じる絶縁不良
の検出にも等しく応用される。
うな変成器で生じる絶縁不良の検出に応用されるが、も
ちろん、本発明は、ネットワークに接続され接地線を有
する他のタイプの電気デバイスにおいて生じる絶縁不良
の検出にも等しく応用される。
【００１９】この装置は、絶縁不良が存在するときに生
じる漏れ電流を測定する手段１０と、測定手段１０によ
って運ばれる測定信号のための受信／捕捉ユニット１２
と、捕捉ユニット１２にリンクされており変成器の内部
的な放電の検出を確実にしてその絶縁をモニタする処理
ユニット１４と、を含む。
じる漏れ電流を測定する手段１０と、測定手段１０によ
って運ばれる測定信号のための受信／捕捉ユニット１２
と、捕捉ユニット１２にリンクされており変成器の内部
的な放電の検出を確実にしてその絶縁をモニタする処理
ユニット１４と、を含む。
【００２０】処理ユニット１４は、検出された絶縁不良
を表示する装置１６と、アラーム信号発生器１８とにリ
ンクされる。これらは、共に、公知のタイプのものであ
る。
を表示する装置１６と、アラーム信号発生器１８とにリ
ンクされる。これらは、共に、公知のタイプのものであ
る。
【００２１】漏れ電流を測定する手段１０は、例えば、
モニタされる変成器の接地線１９ａ、１９ｂ、１９ｃの
それぞれに設けられた電流変成器などの、高周波電流セ
ンサから構成される。
モニタされる変成器の接地線１９ａ、１９ｂ、１９ｃの
それぞれに設けられた電流変成器などの、高周波電流セ
ンサから構成される。
【００２２】図１には、変成器は示されておらず、単
に、その接地線１９ａ、１９ｂ、１９ｃだけが、図解さ
れている。
に、その接地線１９ａ、１９ｂ、１９ｃだけが、図解さ
れている。
【００２３】３つの変成器は、この図１においては、同
時にモニタされていると見ることができる。
時にモニタされていると見ることができる。
【００２４】用いられているセンサは、好ましくは、４
００ｋＨｚから９０ＭＨｚの間に含まれる通過帯域を有
する。これらは、公知の構造を有する。従って、これ以
上の説明はここでは行わない。しかし、これらのセンサ
は、予測される（意図される）使用のために適応可能で
あり、従って、それぞれの変成器の接地線上に、この線
を修正せずに取り付けることができることに注意すべき
である。
００ｋＨｚから９０ＭＨｚの間に含まれる通過帯域を有
する。これらは、公知の構造を有する。従って、これ以
上の説明はここでは行わない。しかし、これらのセンサ
は、予測される（意図される）使用のために適応可能で
あり、従って、それぞれの変成器の接地線上に、この線
を修正せずに取り付けることができることに注意すべき
である。
【００２５】これらのセンサは、接地線を流れ変成器の
内部的な１つ又は複数の部分的放電を含む傾向にありそ
の中における内部的な絶縁不良によって生じる漏れ電流
を示す（尺度になる）信号を、捕捉ユニット１２に与え
る。
内部的な１つ又は複数の部分的放電を含む傾向にありそ
の中における内部的な絶縁不良によって生じる漏れ電流
を示す（尺度になる）信号を、捕捉ユニット１２に与え
る。
【００２６】捕捉ユニット１２は、例えば、数十ｋＨｚ
から数ＭＨｚまでのオーダーの周波数において５０Ｈｚ
の完全な周期に亘ってセンサから生じる高周波の測定電
流を、入力として、受け取る。このユニット１２は、高
周波電流のデジタル・アナログ変換を確実に行って、例
えば、センサ当たり及び５０Ｈｚの周期当たり４０万個
の数の点でのデジタル・サンプリングを形成する。
から数ＭＨｚまでのオーダーの周波数において５０Ｈｚ
の完全な周期に亘ってセンサから生じる高周波の測定電
流を、入力として、受け取る。このユニット１２は、高
周波電流のデジタル・アナログ変換を確実に行って、例
えば、センサ当たり及び５０Ｈｚの周期当たり４０万個
の数の点でのデジタル・サンプリングを形成する。
【００２７】３つのセンサ１０によって運ばれる測定信
号の捕捉と同時に、捕捉ユニット１２は、入力として、
ネットワークの瞬時電圧を測定する信号Ｖを受け取る
が、この電圧Ｖの値は、処理ユニット１４が絶縁不良が
存在する際に生じる内部放電と特にコロナ（corona）効
果によって生じる邪魔な外部放電とを区別する基準とし
て機能する。
号の捕捉と同時に、捕捉ユニット１２は、入力として、
ネットワークの瞬時電圧を測定する信号Ｖを受け取る
が、この電圧Ｖの値は、処理ユニット１４が絶縁不良が
存在する際に生じる内部放電と特にコロナ（corona）効
果によって生じる邪魔な外部放電とを区別する基準とし
て機能する。
【００２８】この測定信号Ｖは、従来の測定装置によっ
て供給される。
て供給される。
【００２９】次に、図２を参照して、捕捉ユニット１２
について説明する。
について説明する。
【００３０】捕捉ユニット１２は、２つの同一なカード
を含んでおり、それぞれが、図２に示した構造を有す
る。
を含んでおり、それぞれが、図２に示した構造を有す
る。
【００３１】この図２に表された回路は、測定センサ１
０によって運ばれる測定信号とネットワークの電圧を測
定する信号Ｖとを捕捉する２つの入力チャネル２０及び
２２を含む。
０によって運ばれる測定信号とネットワークの電圧を測
定する信号Ｖとを捕捉する２つの入力チャネル２０及び
２２を含む。
【００３２】一方のカードの２つの入力チャネル２０及
び２２は、２つの測定センサ１０にリンクされる。そし
て、他方のカードの入力チャネルの一方は、第３の測定
センサにリンクされ、もう一方の入力は、ネットワーク
の電圧を測定する装置にリンクされる。
び２２は、２つの測定センサ１０にリンクされる。そし
て、他方のカードの入力チャネルの一方は、第３の測定
センサにリンクされ、もう一方の入力は、ネットワーク
の電圧を測定する装置にリンクされる。
【００３３】入力チャネル２０及び２２のそれぞれは、
２４及び２６などの２つの入力端子を含み、その一方、
例えば２４は、ネットワークの電圧を測定する装置に接
続されるものとし、他方の２６は、対応する測定センサ
１０に接続されるものとする。
２４及び２６などの２つの入力端子を含み、その一方、
例えば２４は、ネットワークの電圧を測定する装置に接
続されるものとし、他方の２６は、対応する測定センサ
１０に接続されるものとする。
【００３４】入力チャネル２０及び２２の一方が漏れ電
流測定センサ１０にリンクされているときには、信号Ｖ
を受け取ることになる対応の入力端子２４は、接続され
ていない。
流測定センサ１０にリンクされているときには、信号Ｖ
を受け取ることになる対応の入力端子２４は、接続され
ていない。
【００３５】入力チャネル２０がネットワークの電圧Ｖ
を測定する装置にリンクされているときには、他方の対
応する端子２６は、漏れ電流測定信号を受け取ることに
なり、接続されていない。
を測定する装置にリンクされているときには、他方の対
応する端子２６は、漏れ電流測定信号を受け取ることに
なり、接続されていない。
【００３６】入力端子２４、２６は、入力抵抗３０、３
２、３４を介して、従来のタイプの減衰回路３８及び４
０に接続されている。
２、３４を介して、従来のタイプの減衰回路３８及び４
０に接続されている。
【００３７】減衰回路３８及び４０のそれぞれの出力
は、２つのスイッチ４２、４４及び４６、４８を介し
て、遮断周波数が１０ＭＨｚに近い雑音フィルタリング
回路５０、５２にリンクされる。
は、２つのスイッチ４２、４４及び４６、４８を介し
て、遮断周波数が１０ＭＨｚに近い雑音フィルタリング
回路５０、５２にリンクされる。
【００３８】スイッチ４２、４４及び４６、４８によっ
て、信号捕捉モードの選択が、すなわち、ネットワーク
の瞬時電圧を測定する信号Ｖの捕捉モードとセンサ１０
によって運ばれる測定信号の捕捉モードとの間の選択
が、確実になる。
て、信号捕捉モードの選択が、すなわち、ネットワーク
の瞬時電圧を測定する信号Ｖの捕捉モードとセンサ１０
によって運ばれる測定信号の捕捉モードとの間の選択
が、確実になる。
【００３９】フィルタリング回路５０及び５２は、対応
するスイッチ５４及び５６によって短絡し得ることに注
意すべきである。
するスイッチ５４及び５６によって短絡し得ることに注
意すべきである。
【００４０】フィルタリング回路５０及び５２のそれぞ
れの出力は、アナログ・デジタル・コンバータ５８及び
６０にそれぞれリンクされ、測定信号の対応するデジタ
ル信号への変換が確実になる。
れの出力は、アナログ・デジタル・コンバータ５８及び
６０にそれぞれリンクされ、測定信号の対応するデジタ
ル信号への変換が確実になる。
【００４１】この回路には、一方では２つの対応するス
イッチ６４及び６６を介してフィルタリング回路５０及
び５２の入力にリンクされ、他方ではコンバータ５８及
び６０にリンクされているトリップ装置６２が備わって
いる。
イッチ６４及び６６を介してフィルタリング回路５０及
び５２の入力にリンクされ、他方ではコンバータ５８及
び６０にリンクされているトリップ装置６２が備わって
いる。
【００４２】トリップ装置６２は、ネットワークの電圧
の瞬時値が特定の予め定義された値、例えば、０Ｖに等
しいときには、アナログ・デジタル・コンバータ回路５
８及び６０において実行される測定信号の変換をトリガ
する。この変換は、少なくとも２０ＭＨｚに等しい周波
数で実行され、それにより、トリップ装置６２の制御の
下で、少なくとも４００，０００に等しい多数の点での
測定信号のサンプリングが可能になる。このサンプリン
グ点の数によって、入来測定信号を忠実に再生するサン
プリングされた信号を得ることが可能になり、従って、
処理ユニット１４における非常に有効な分析が可能にな
る。
の瞬時値が特定の予め定義された値、例えば、０Ｖに等
しいときには、アナログ・デジタル・コンバータ回路５
８及び６０において実行される測定信号の変換をトリガ
する。この変換は、少なくとも２０ＭＨｚに等しい周波
数で実行され、それにより、トリップ装置６２の制御の
下で、少なくとも４００，０００に等しい多数の点での
測定信号のサンプリングが可能になる。このサンプリン
グ点の数によって、入来測定信号を忠実に再生するサン
プリングされた信号を得ることが可能になり、従って、
処理ユニット１４における非常に有効な分析が可能にな
る。
【００４３】サンプリングされた信号は、次に、ＲＡＭ
メモリ６８に記憶される。ＲＡＭメモリ６８は、それぞ
れが５１２Ｋｂに等しい容量を有し処理ユニット１４
（図１）にリンクされている２つのメモリ・セル７０及
び７２のアセンブリから構成される。
メモリ６８に記憶される。ＲＡＭメモリ６８は、それぞ
れが５１２Ｋｂに等しい容量を有し処理ユニット１４
（図１）にリンクされている２つのメモリ・セル７０及
び７２のアセンブリから構成される。
【００４４】このようにして、４００，０００個の点の
ブロックの組から成りＲＡＭメモリ６８に記憶されたサ
ンプリングされた点が、処理ユニット１４に運ばれる。
ブロックの組から成りＲＡＭメモリ６８に記憶されたサ
ンプリングされた点が、処理ユニット１４に運ばれる。
【００４５】再び図１を参照すると、処理ユニット１４
は、捕捉ユニット１２にリンクされてＲＡＭメモリ６８
からサンプリングされた信号を受け取るフィルタリング
回路７４と、フィルタリング回路７４によってフィルタ
リングされた被サンプリング信号を接地線１９ａ、１９
ｂ、１９ｃを流れることが許容される漏れ電流の最大値
を表すスレショルド値と比較する回路７５と、フィルタ
リング回路７４の出力に配置された弁別回路７６と、を
含む。
は、捕捉ユニット１２にリンクされてＲＡＭメモリ６８
からサンプリングされた信号を受け取るフィルタリング
回路７４と、フィルタリング回路７４によってフィルタ
リングされた被サンプリング信号を接地線１９ａ、１９
ｂ、１９ｃを流れることが許容される漏れ電流の最大値
を表すスレショルド値と比較する回路７５と、フィルタ
リング回路７４の出力に配置された弁別回路７６と、を
含む。
【００４６】フィルタリング回路７４は、サンプリング
された測定信号の低周波成分を除去する第１のフィルタ
リング回路７８と、サンプリングされた測定信号におけ
る信号対雑音比を向上させる第２のフィルタリング回路
８０と、を含む。
された測定信号の低周波成分を除去する第１のフィルタ
リング回路７８と、サンプリングされた測定信号におけ
る信号対雑音比を向上させる第２のフィルタリング回路
８０と、を含む。
【００４７】第１のフィルタリング回路７８は、従来の
タイプの、線形位相シフト有限インパルス応答デジタル
・フィルタから構成される。これは、コンピュータに記
憶されたアルゴリズムに基づいて実現され、測定信号の
位相を修正せずに、測定信号の直流成分を除去すること
を可能にする。
タイプの、線形位相シフト有限インパルス応答デジタル
・フィルタから構成される。これは、コンピュータに記
憶されたアルゴリズムに基づいて実現され、測定信号の
位相を修正せずに、測定信号の直流成分を除去すること
を可能にする。
【００４８】第２のフィルタリング回路８０もまた、ソ
フトウェアの形式で実現されるフィルタである。これ
は、サンプリングされた測定信号の中に存在する雑音を
スペクトル減算（spectral subtraction）するためのア
ルゴリズムを含む。
フトウェアの形式で実現されるフィルタである。これ
は、サンプリングされた測定信号の中に存在する雑音を
スペクトル減算（spectral subtraction）するためのア
ルゴリズムを含む。
【００４９】図３を参照すると、ノイズのスペクトル減
算のためのアルゴリズムは、サンプリングされた測定信
号Ｘ（ｎ）の高速フーリエ変換を実行してこの信号を周
波数信号Ｘk（ｆ）に変換する第１のフェーズ８２を含
む。この信号Ｘk（ｆ）は、次の数式１を満足する。
算のためのアルゴリズムは、サンプリングされた測定信
号Ｘ（ｎ）の高速フーリエ変換を実行してこの信号を周
波数信号Ｘk（ｆ）に変換する第１のフェーズ８２を含
む。この信号Ｘk（ｆ）は、次の数式１を満足する。
【００５０】
【数１】Ｘk（ｆ）＝Ｓk（ｆ）＋Ｂk（ｆ） ただし、この数式で、ｋは、２５６の点のサイズのサン
プリング・サブブロックのインデックスである。それぞ
れのサブブロックは、サブブロックの間で、約１／２の
オーバラップ・ファクタを有する。Ｓk（ｆ）は、変成
器に内部的な放電によって生じる有用な周波数信号であ
る。Ｂk（ｆ）は、特に、コロナ効果によってトリガさ
れる外部的な放電によって生じる妨害周波数信号Ｓ
k（ｆ）に対応するノイズ信号である。
プリング・サブブロックのインデックスである。それぞ
れのサブブロックは、サブブロックの間で、約１／２の
オーバラップ・ファクタを有する。Ｓk（ｆ）は、変成
器に内部的な放電によって生じる有用な周波数信号であ
る。Ｂk（ｆ）は、特に、コロナ効果によってトリガさ
れる外部的な放電によって生じる妨害周波数信号Ｓ
k（ｆ）に対応するノイズ信号である。
【００５１】
【００５２】用いられるスレショルドは、好ましくは、
サンプリングされた信号の標準偏差から計算される。こ
の値は、例えば、標準偏差の１０倍に等しい。
サンプリングされた信号の標準偏差から計算される。こ
の値は、例えば、標準偏差の１０倍に等しい。
【００５３】この比較回路７５は、次に、弁別回路７６
に、変成器の接地線における電流を表す信号であって、
どちらのスレショルドが交差されたかを検出した又は検
出しないかに関する信号と、内部放電によって生じた有
用な成分と外部放電によって生じ有効成分を害する成分
とを含む１つ又は複数の絶縁不良信号と、を含む。
に、変成器の接地線における電流を表す信号であって、
どちらのスレショルドが交差されたかを検出した又は検
出しないかに関する信号と、内部放電によって生じた有
用な成分と外部放電によって生じ有効成分を害する成分
とを含む１つ又は複数の絶縁不良信号と、を含む。
【００５４】弁別回路７６は、これらの成分の間の区別
を確実にして、絶縁不良検出信号から外部放電によって
生じた成分を除去する。
を確実にして、絶縁不良検出信号から外部放電によって
生じた成分を除去する。
【００５５】弁別回路７６は、３つの弁別アルゴリズム
が記憶されたコンピュータから構成され、これらのアル
ゴリズムは、継続的に任意の順序で絶縁不良信号に適用
される。
が記憶されたコンピュータから構成され、これらのアル
ゴリズムは、継続的に任意の順序で絶縁不良信号に適用
される。
【００５６】第１の弁別アルゴリズムは、ネットワーク
の位相の間での電磁結合ファクタの分析に基づいて、絶
縁不良信号の成分を区別する。
の位相の間での電磁結合ファクタの分析に基づいて、絶
縁不良信号の成分を区別する。
【００５７】従って、送信遅延の間で、１つの位相で検
出された放電は、別の位相で放電を生じさせることが分
かっている。
出された放電は、別の位相で放電を生じさせることが分
かっている。
【００５８】更に、実験の結論によると、位相の間の結
合は、放電の性質とネットワークの幾何学的な構成とに
依存する。これらの実験結果は、外部放電に対応する結
合ファクタ、すなわち、減衰ファクタは、内部放電に対
応する結合ファクタよりも小さいということである。
合は、放電の性質とネットワークの幾何学的な構成とに
依存する。これらの実験結果は、外部放電に対応する結
合ファクタ、すなわち、減衰ファクタは、内部放電に対
応する結合ファクタよりも小さいということである。
【００５９】更に、第１の弁別アルゴリズムは、位相の
間の結合ファクタの計算を実行して、この結合ファクタ
を、対応する実験値と比較し、それによって、絶縁不良
が存在する際に生じる有用な信号の成分と特にコロナ効
果によって生じる有害な成分とを弁別する。
間の結合ファクタの計算を実行して、この結合ファクタ
を、対応する実験値と比較し、それによって、絶縁不良
が存在する際に生じる有用な信号の成分と特にコロナ効
果によって生じる有害な成分とを弁別する。
【００６０】このようにして、妨害信号成分は除去され
る。
る。
【００６１】第２の弁別アルゴリズムは、基準電圧の勾
配の符号と絶縁不良信号の極性とを調べる。
配の符号と絶縁不良信号の極性とを調べる。
【００６２】従って、放電の極性が同じ位相に対して基
準電圧の勾配と同じ符号を有している場合には、この放
電は、内部放電である。逆の場合には、この放電は、外
部放電である。
準電圧の勾配と同じ符号を有している場合には、この放
電は、内部放電である。逆の場合には、この放電は、外
部放電である。
【００６３】第２の弁別アルゴリズムは、この原理を用
いて、絶縁不良信号の極性と基準電圧Ｖの勾配との比較
を行う。これにより、基準電圧の勾配の符号とは異なる
極性を有する絶縁不良信号の成分が除去される。
いて、絶縁不良信号の極性と基準電圧Ｖの勾配との比較
を行う。これにより、基準電圧の勾配の符号とは異なる
極性を有する絶縁不良信号の成分が除去される。
【００６４】最後に、第３の弁別アルゴリズムが、絶縁
不良信号のウィンドウ処理（ウィンドウイング：ｗｉｎ
ｄｏｗｉｎｇ）フィルタリングを実行する。このように
して、コロナ効果の作用は、送電又は配電ネットワーク
によって供給される瞬時電圧Ｖのピークの近傍に位置す
ることが実験的に分かっている。
不良信号のウィンドウ処理（ウィンドウイング：ｗｉｎ
ｄｏｗｉｎｇ）フィルタリングを実行する。このように
して、コロナ効果の作用は、送電又は配電ネットワーク
によって供給される瞬時電圧Ｖのピークの近傍に位置す
ることが実験的に分かっている。
【００６５】従って、この弁別アルゴリズムによれば、
基準電圧Ｖは連続的にモニタされ、電圧ピークの近傍に
位置するサンプリング点は除去される。
基準電圧Ｖは連続的にモニタされ、電圧ピークの近傍に
位置するサンプリング点は除去される。
【００６６】除去帯域の幅は、モニタされる装置の電圧
レベルの関数としてパラメータ化されることに注意すべ
きである。
レベルの関数としてパラメータ化されることに注意すべ
きである。
【００６７】以上で説明した絶縁不良検出装置によれ
ば、送電又は配電ネットワークに接続された電圧又は電
流変成器の経時変化を、これらの変成器の接地線を修正
せずにモニタすることが可能になる。
ば、送電又は配電ネットワークに接続された電圧又は電
流変成器の経時変化を、これらの変成器の接地線を修正
せずにモニタすることが可能になる。
【００６８】更に、この装置によれば、特にコロナ効果
によって生じる誤ったアラームを取り除くことが可能に
なり、従って、メンテナンス・チームの介入を最適化す
ることが可能になる。
によって生じる誤ったアラームを取り除くことが可能に
なり、従って、メンテナンス・チームの介入を最適化す
ることが可能になる。
【図１】本発明による検出装置の回路図である。
【図２】捕捉ユニットの回路図である。
【図３】信号対雑音比の向上を保証する処理ユニットの
一部の回路図である。
一部の回路図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ザヴィエ・チャルペンティエ フランス共和国サン・マメ 77670，リュ ー・ラフォンテ 18
Claims (14)
- 【請求項１】 送電又は配電ネットワークに接続され接
地線（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）を有する少なくとも１
つのデバイスにおける絶縁不良を検出する装置であっ
て、前記接地線（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）を流れ前記
デバイスに内在的な少なくとも１つの放電を含む傾向に
あり絶縁不良が存在するときに生じる漏れ電流を測定す
る手段であってそれぞれのデバイスの前記接地線（１９
ａ、１９ｂ、１９ｃ）の上に配置された手段（１０）
と、前記測定信号のアナログ／デジタル変換手段（５
８、６０）を含み前記測定手段（１０）によって運ばれ
る測定信号を捕捉するユニット（１２）と、前記捕捉ユ
ニット（１２）にリンクされ前記変換の結果として得ら
れるデジタル信号を前記接地線を流れることが許容され
る漏れ電流の最大値を表す最大のスレショルド値と比較
され、この比較から絶縁不良信号を取得する、装置にお
いて、 前記デバイスの内部的な絶縁不良の存在の際に生じる有
用信号（Ｓk（ｆ））と、前記ネットワークによって生
じる妨害信号（Ｂk（ｆ））とを含む測定手段によって
運ばれる前記測定信号を用い、前記処理ユニット（１
４）は、前記絶縁不良信号において、前記有用信号（Ｓ
k（ｆ））の成分と前記妨害信号（Ｂk（ｆ））の成分と
を弁別する手段を含むことを特徴とする絶縁不良検出装
置。 - 【請求項２】 前記処理ユニット（１４）は、前記測定
信号において、前記測定信号から前記妨害信号（Ｂ
k（ｆ））をスペクトル減算することによって、信号対
雑音比を増加させる手段（８０）を更に含むことを特徴
とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記捕捉ユニット（１２）は、少なくと
も２０ＭＨｚに等しい周波数で前記測定信号をサンプリ
ングする手段（５８、６０）を含むことを特徴とする請
求項１及び２のいずれかに記載の装置。 - 【請求項４】 前記処理ユニット（１４）は、前記測定
信号の変換の結果として得られるデジタル信号の低周波
成分を除去する有限インパルス応答デジタル・フィルタ
（７８）を更に含むことを特徴とする請求項１乃至３の
いずれかに記載の装置。 - 【請求項５】 前記有限インパルス応答デジタル・フィ
ルタ（７８）は、線形位相シフト・デジタル・フィルタ
であることを特徴とする請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 前記有用信号（Ｓk（ｆ））の成分と前
記妨害信号（Ｂk（ｆ））の成分とを弁別する手段（７
６）は、前記処理ユニット（１４）に記憶されており、
送電又は配電ネットワークの位相間の電磁結合ファクタ
の分析により前記成分を弁別するアルゴリズムを含むこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の装
置。 - 【請求項７】 前記有用信号（Ｓk（ｆ））の成分と前
記妨害信号（Ｂk（ｆ））の成分とを弁別する手段（７
６）は、前記処理ユニット（１４）に記憶されており、
前記送電又は配電ネットワークの電圧ピーク（Ｖ）に対
応する少なくとも１つの領域を前記絶縁不良信号から除
去することによって前記成分を弁別するアルゴリズムを
含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載
の装置。 - 【請求項８】 前記有用信号の成分と前記妨害信号の成
分とを弁別する手段（７６）は、前記処理ユニット（１
４）に記憶されており、前記成分の間を弁別するステッ
プは、前記絶縁不良信号の極性と前記送電又は配電ネッ
トワークの電圧（Ｖ）の勾配の符号との間の差の分析に
よって、前記成分を弁別するアルゴリズムを含むことを
特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の装置。 - 【請求項９】 送電又は配電ネットワークに接続され接
地線（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）を有する少なくとも１
つのデバイスにおける絶縁不良を検出する方法であっ
て、前記接地線（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）を流れ前記
デバイスに内在的な少なくとも１つの放電を含む傾向に
あり絶縁不良が存在するときに生じる漏れ電流が測定さ
れ、前記漏れ電流を測定するアナログ信号がデジタル測
定信号に変換され、前記デジタル測定信号は前記接地線
（１９ａ、１９ｂ、１９ｃ）を流れることが許容される
漏れ電流の最大値を表すスレショルド値と比較され、前
記デジタル測定信号が前記スレショルド値よりも大きい
ときには絶縁不良信号が生じる、方法において、前記デ
バイスの内部的な絶縁不良の存在の際に生じる有用信号
（Ｓk（ｆ））と、前記ネットワークによって生じる妨
害信号（Ｂk（ｆ））とを含む測定信号を用い、前記絶
縁不良信号を発生させることから成るステップの後で、
前記有用信号（Ｓk（ｆ））の成分と前記妨害信号（Ｂk
（ｆ））の成分との間で前記絶縁不良信号を弁別するス
テップを更に含むことを特徴とする絶縁不良検出方法。 - 【請求項１０】 前記測定信号において、前記比較ステ
ップの前に、前記測定信号から前記妨害信号（Ｂ
k（ｆ））をスペクトル減算することによって、信号対
雑音比を増加させるステップを更に含むことを特徴とす
る請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記アナログ・デジタル変換のステッ
プに続いて、有限インパルス応答と位相シフト・デジタ
ル・フィルタ（７８）とによって、前記測定信号の低周
波成分を除去するステップを更に含むことを特徴とする
請求項９及び１０のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１２】 前記弁別ステップは、送電又は配電ネ
ットワークのフェーズの間の電磁結合ファクタの分析に
より前記成分を弁別することから成ることを特徴とする
請求項９乃至１１のいずれかに記載の方法。 - 【請求項１３】 前記成分の間を弁別するステップは、
前記絶縁不良信号から前記送電又は配電ネットワークの
電圧ピーク（Ｖ）に対応する少なくとも１つの領域を除
去することによって前記成分を弁別することから成るこ
とを特徴とする請求項９乃至１２のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項１４】 前記成分の間を弁別するステップは、
前記絶縁不良信号の極性と前記送電又は配電ネットワー
クの電圧（Ｖ）の勾配の符号との間の差の分析によっ
て、前記成分を弁別することから成ることを特徴とする
請求項９乃至１３いずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9607458 | 1996-06-14 | ||
| FR9607458A FR2749986B1 (fr) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | Appareil de detection de defaut d'isolement d'un dispositif branche dans un reseau de distribution ou de transport d'energie electrique et procede de detection correspondant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10104304A true JPH10104304A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=9493088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158540A Pending JPH10104304A (ja) | 1996-06-14 | 1997-06-16 | 送電又は配電ネットワークに接続されたデバイスの絶縁不良の検出装置及び方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5973500A (ja) |
| EP (1) | EP0813282B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10104304A (ja) |
| AT (1) | ATE256350T1 (ja) |
| CA (1) | CA2207707C (ja) |
| DE (1) | DE69726644D1 (ja) |
| FR (1) | FR2749986B1 (ja) |
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| JPWO2022172541A1 (ja) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 |
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-
1997
- 1997-06-09 US US08/871,675 patent/US5973500A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1997-06-12 EP EP97401332A patent/EP0813282B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-06-13 CA CA002207707A patent/CA2207707C/en not_active Expired - Fee Related
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