JPS6367672B2 - - Google Patents
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- JPS6367672B2 JPS6367672B2 JP15744580A JP15744580A JPS6367672B2 JP S6367672 B2 JPS6367672 B2 JP S6367672B2 JP 15744580 A JP15744580 A JP 15744580A JP 15744580 A JP15744580 A JP 15744580A JP S6367672 B2 JPS6367672 B2 JP S6367672B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partial discharge
- voltage
- dielectric breakdown
- pulse
- insulation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Description
この発明は、回転電機、静止機器などの高電圧
電気機器の絶縁破壊を検知する方法に関するもの
である。 最近の高電圧電気機器は単機大容量化、高電圧
化およびコンパクト化のすう勢にある。また、こ
れら高電圧電気機器を寿命限度まで稼働させるこ
とにより、設備の有効活用を図られているため、
高電圧電気機器においては予防保全の位置づけが
大きくなつている。 高電圧電気機器を構成する部品および材料のな
かで、特に絶縁材料あるいは絶縁システムは、最
弱点部分に属するため、絶縁材料あるいは絶縁シ
ステムが高電圧電気機器の寿命を左右すると言つ
ても過言でない。 このような観点から、高電圧電気機器の絶縁診
断による絶縁性能の評価とか絶縁の寿命評価は重
要になつてきた。この絶縁診断試験としては、誘
電正接試験、部分放電試験あるいは絶縁抵抗試験
などの非破壊絶縁試験、電気設備技術基準にて準
拠した耐電圧試験等が実施されている。 これらの絶縁診断試験における試験電圧は、一
般に高電圧電気機器の定格電圧もしくは定格電圧
以上の電圧で実施されている。従つて、試験電圧
が高くなつた場合、絶縁診断試験中に絶縁破壊事
故を発生することがある。特に、長期間稼働した
電気機器では、絶縁の劣化が著しいので、このよ
うな絶縁破壊の事故が発生しやすくなる。 電気機器の絶縁診断試験を実施している最中に
絶縁破壊の事故を発生すれば、電気機器の損失は
もとより、生産設備のストツプとか社会への影響
が大きくなることから、このような事故は未然に
防止する必要がある。 この発明は、以上のような点に鑑みてなされた
もので、絶縁診断試験の際に、数Hzから数十Hzの
間隔で発生する大きな部分放電パルスが急激に伸
びはじめたときの上記部分放電パルスのなかで最
大値のパルスの単位時間当たりの部分放電パルス
の伸びを検出して、上記電気機器の絶縁層の絶縁
破壊を検知することにより、大事故の発生を未然
に放止し得る絶縁破壊の検知方法を提供すること
を目的としている。 以下、この発明の一実施例における絶縁破壊の
検知方法を、高電圧回転電気の固定子コイルのモ
デルコイルの絶縁診断試験に適用した場合につい
て説明する。 第１図はこの発明に係る絶縁診断装置を高電圧
回転電気の固定子コイルのモデルコイルの部分放
電試験に適用したときの試験回路のブロツク図で
ある。モデルコイルに電圧を課電し、モデルコイ
ルの絶縁層に発生する部分放電（コロナ放電）パ
ルスを検出する広帯域法の回路として一般に用い
られている回路である。 周知のように、供試試料の絶縁層中に空〓（ボ
イド）が存在した場合、供試試料に課電した電圧
が上昇し、空〓に加わる電圧がある値以上になる
とこの空〓で絶縁破壊を生じる。 空〓が絶縁破壊したときに発生する急峻な放電
パルスの形成時間は非常に短く、数マイクロ秒以
下であるので、この放電パルスの検出には第１図
に示すような部分放電測定器３が一般に用いられ
る。 今、高電圧電源１からの電圧を供試試料である
モデルコイル２に課電し、5KVステツプで１分
間保持する段階上昇法でモデルコイル２の絶縁層
が絶縁破壊（BD）するまで電圧を上昇し、この
ときのモデルコイル２の絶縁層中で発生する部分
放電パルスを部分放電測定器３で測定した結果、
最大放電電荷量と課電電圧との関係は第２図のよ
うになつた。 この場合の供試したモデルコイルの絶縁システ
ムの絶縁構成とモデルコイルの強制劣化条件は第
１表に示すものである。
電気機器の絶縁破壊を検知する方法に関するもの
である。 最近の高電圧電気機器は単機大容量化、高電圧
化およびコンパクト化のすう勢にある。また、こ
れら高電圧電気機器を寿命限度まで稼働させるこ
とにより、設備の有効活用を図られているため、
高電圧電気機器においては予防保全の位置づけが
大きくなつている。 高電圧電気機器を構成する部品および材料のな
かで、特に絶縁材料あるいは絶縁システムは、最
弱点部分に属するため、絶縁材料あるいは絶縁シ
ステムが高電圧電気機器の寿命を左右すると言つ
ても過言でない。 このような観点から、高電圧電気機器の絶縁診
断による絶縁性能の評価とか絶縁の寿命評価は重
要になつてきた。この絶縁診断試験としては、誘
電正接試験、部分放電試験あるいは絶縁抵抗試験
などの非破壊絶縁試験、電気設備技術基準にて準
拠した耐電圧試験等が実施されている。 これらの絶縁診断試験における試験電圧は、一
般に高電圧電気機器の定格電圧もしくは定格電圧
以上の電圧で実施されている。従つて、試験電圧
が高くなつた場合、絶縁診断試験中に絶縁破壊事
故を発生することがある。特に、長期間稼働した
電気機器では、絶縁の劣化が著しいので、このよ
うな絶縁破壊の事故が発生しやすくなる。 電気機器の絶縁診断試験を実施している最中に
絶縁破壊の事故を発生すれば、電気機器の損失は
もとより、生産設備のストツプとか社会への影響
が大きくなることから、このような事故は未然に
防止する必要がある。 この発明は、以上のような点に鑑みてなされた
もので、絶縁診断試験の際に、数Hzから数十Hzの
間隔で発生する大きな部分放電パルスが急激に伸
びはじめたときの上記部分放電パルスのなかで最
大値のパルスの単位時間当たりの部分放電パルス
の伸びを検出して、上記電気機器の絶縁層の絶縁
破壊を検知することにより、大事故の発生を未然
に放止し得る絶縁破壊の検知方法を提供すること
を目的としている。 以下、この発明の一実施例における絶縁破壊の
検知方法を、高電圧回転電気の固定子コイルのモ
デルコイルの絶縁診断試験に適用した場合につい
て説明する。 第１図はこの発明に係る絶縁診断装置を高電圧
回転電気の固定子コイルのモデルコイルの部分放
電試験に適用したときの試験回路のブロツク図で
ある。モデルコイルに電圧を課電し、モデルコイ
ルの絶縁層に発生する部分放電（コロナ放電）パ
ルスを検出する広帯域法の回路として一般に用い
られている回路である。 周知のように、供試試料の絶縁層中に空〓（ボ
イド）が存在した場合、供試試料に課電した電圧
が上昇し、空〓に加わる電圧がある値以上になる
とこの空〓で絶縁破壊を生じる。 空〓が絶縁破壊したときに発生する急峻な放電
パルスの形成時間は非常に短く、数マイクロ秒以
下であるので、この放電パルスの検出には第１図
に示すような部分放電測定器３が一般に用いられ
る。 今、高電圧電源１からの電圧を供試試料である
モデルコイル２に課電し、5KVステツプで１分
間保持する段階上昇法でモデルコイル２の絶縁層
が絶縁破壊（BD）するまで電圧を上昇し、この
ときのモデルコイル２の絶縁層中で発生する部分
放電パルスを部分放電測定器３で測定した結果、
最大放電電荷量と課電電圧との関係は第２図のよ
うになつた。 この場合の供試したモデルコイルの絶縁システ
ムの絶縁構成とモデルコイルの強制劣化条件は第
１表に示すものである。
【表】
第１表において、試料番号は200℃で150時間
の熱劣化、試料番号はモデルコイルを４点支持
法により機械的な曲げ負荷を500Kg加えた機械的
劣化をそれぞれ与えたものである。また、試料番
号はエポキシ樹脂を含浸しないモデルコイルで
ある。 第２図に示すように、いづれの試料も電圧の上
昇とともに最大放電電荷量が徐々に大きくなり、
絶縁破壊（BD）の直前になると急激に大きくな
る。 特に、絶縁破壊（BD）の直前になると、数Hz
から数十Hzの間隔で間欠的に発生する大きな部分
放電パルスが急激に伸びて絶縁破壊（BD）にい
たる。 第２図の最大放電電荷と課電電圧との関係にお
いて、数Hzから数十Hzの間隔で間欠的に発生する
大きな部分放電パルスが急激に伸びはじめる電圧
と絶縁破壊（BD）する電圧の関係を示したもの
が第３図である。 第３図に示すように、数Hzから数十Hzの間隔で
間欠的に発生する大きな部分放電パルスが急激に
伸びはじめる電圧と絶縁破壊（BD）する電圧と
の間にはほぼ比例関係があることから、間欠的な
大きな部分放電パルスが急激に伸びはじめる電圧
を検出することにより、絶縁破壊（BD）の事前
の検知が可能である。 以上のような観点から、この発明の絶縁破壊の
検知方法を実際に遂行する装置について説明す
る。第１図において、部分放電測定器３で検出し
た部分放電パルスを絶縁破壊検知装置４にインプ
ツトし、部分放電パルスのうち負極性パルスを位
相反転回路で正極性パルスに変換する。この変換
したパルスは数マイクロ秒の間に減衰するパルス
であるので、ピークホールド回路で部分放電パル
スのなかで最大値のパルスのピークを数秒程度に
延ばし、さらにこの信号を増幅器で増幅するもの
である。 ピークホールド回路としては、Optical
Electronics Incorporated社のPeak sense and
hold analog memory（Model 5030A）を用い
た。 第２図の最大放電電荷量と課電電圧の関係にお
いて、数ヘルツから数十ヘルツの間隔で間欠的に
発生する大きな部分放電パルスが急激に伸びはじ
めたときの単位時間当たりの部分放電パルスの伸
びを、第３図に示した絶縁破壊検知装置４の制御
器回路で検出し、所定の大さ以上の電圧が検出さ
れれば、制御器回路から信号を発信し、制御ケー
ブル５を通じて高電圧電源１をしや断するように
構成されている。 また、間欠的に発生する部分放電パルスが急激
に伸びはじめたときの部分放電パルスの最大放電
電荷量が10-7C以上となつた場合にも、高電圧電
源１をしや断できる。 絶縁破壊検知装置４には、部分放電パルスのな
かで最大値のパルス最大放電電荷量を表示する表
示器回路と、当該部分放電パルスのなかで最大値
のパルスの大きさが所定の大きさ以上になつたこ
とを知らせる警報器回路を設けている。 上記実施例の説明では、部分放電パルスの検出
法として広帯域法の部分放電測定器を用いた例に
ついて示したが、この方法に限定するものではな
く、狭帯域法、低周波帯域法の部分放電測定器を
用いても同様の効果を奏する。また、部分放電測
定器を用いることに限定するものではなく、一般
に用いられている放電パルスの検出器でも良い。 さらに、供試試料の部分放電試験に適用た例に
ついて説明したが、耐電圧試験中に適用しても同
様の効果を奏する。 以上のように、この発明によれば、絶縁診断試
験を実施する際に、数Hzから数十Hzの間隔で間欠
的に発生する大きな部分放電パルスが急激に伸び
はじめる放電パルスを検出し、この放電パルスが
急激に伸びはじめたときの単位時間当たりの部分
放電パルスの伸びを検出して、上記電気機器の絶
縁層の絶縁破壊を検出することにより、絶縁破壊
に起因する大事故の発生を未然に放止し得る絶縁
破壊の検知方法を提供することができ実用上の効
果は大である。 尚、電気機器の絶縁診断試験における試験電圧
は、通常当該電気機器の定格電圧もしくは定格電
圧以上の電圧の値が採られているので、この発明
による絶縁破壊検知装置で絶縁破壊を予知しなか
つた当該電気機器は、その後の稼働は可能であ
る。また、絶縁破壊を予知した電気機器は、予防
保全の一環として、事前に設備更新計画を検討で
きるので、この効果は助長される。
の熱劣化、試料番号はモデルコイルを４点支持
法により機械的な曲げ負荷を500Kg加えた機械的
劣化をそれぞれ与えたものである。また、試料番
号はエポキシ樹脂を含浸しないモデルコイルで
ある。 第２図に示すように、いづれの試料も電圧の上
昇とともに最大放電電荷量が徐々に大きくなり、
絶縁破壊（BD）の直前になると急激に大きくな
る。 特に、絶縁破壊（BD）の直前になると、数Hz
から数十Hzの間隔で間欠的に発生する大きな部分
放電パルスが急激に伸びて絶縁破壊（BD）にい
たる。 第２図の最大放電電荷と課電電圧との関係にお
いて、数Hzから数十Hzの間隔で間欠的に発生する
大きな部分放電パルスが急激に伸びはじめる電圧
と絶縁破壊（BD）する電圧の関係を示したもの
が第３図である。 第３図に示すように、数Hzから数十Hzの間隔で
間欠的に発生する大きな部分放電パルスが急激に
伸びはじめる電圧と絶縁破壊（BD）する電圧と
の間にはほぼ比例関係があることから、間欠的な
大きな部分放電パルスが急激に伸びはじめる電圧
を検出することにより、絶縁破壊（BD）の事前
の検知が可能である。 以上のような観点から、この発明の絶縁破壊の
検知方法を実際に遂行する装置について説明す
る。第１図において、部分放電測定器３で検出し
た部分放電パルスを絶縁破壊検知装置４にインプ
ツトし、部分放電パルスのうち負極性パルスを位
相反転回路で正極性パルスに変換する。この変換
したパルスは数マイクロ秒の間に減衰するパルス
であるので、ピークホールド回路で部分放電パル
スのなかで最大値のパルスのピークを数秒程度に
延ばし、さらにこの信号を増幅器で増幅するもの
である。 ピークホールド回路としては、Optical
Electronics Incorporated社のPeak sense and
hold analog memory（Model 5030A）を用い
た。 第２図の最大放電電荷量と課電電圧の関係にお
いて、数ヘルツから数十ヘルツの間隔で間欠的に
発生する大きな部分放電パルスが急激に伸びはじ
めたときの単位時間当たりの部分放電パルスの伸
びを、第３図に示した絶縁破壊検知装置４の制御
器回路で検出し、所定の大さ以上の電圧が検出さ
れれば、制御器回路から信号を発信し、制御ケー
ブル５を通じて高電圧電源１をしや断するように
構成されている。 また、間欠的に発生する部分放電パルスが急激
に伸びはじめたときの部分放電パルスの最大放電
電荷量が10-7C以上となつた場合にも、高電圧電
源１をしや断できる。 絶縁破壊検知装置４には、部分放電パルスのな
かで最大値のパルス最大放電電荷量を表示する表
示器回路と、当該部分放電パルスのなかで最大値
のパルスの大きさが所定の大きさ以上になつたこ
とを知らせる警報器回路を設けている。 上記実施例の説明では、部分放電パルスの検出
法として広帯域法の部分放電測定器を用いた例に
ついて示したが、この方法に限定するものではな
く、狭帯域法、低周波帯域法の部分放電測定器を
用いても同様の効果を奏する。また、部分放電測
定器を用いることに限定するものではなく、一般
に用いられている放電パルスの検出器でも良い。 さらに、供試試料の部分放電試験に適用た例に
ついて説明したが、耐電圧試験中に適用しても同
様の効果を奏する。 以上のように、この発明によれば、絶縁診断試
験を実施する際に、数Hzから数十Hzの間隔で間欠
的に発生する大きな部分放電パルスが急激に伸び
はじめる放電パルスを検出し、この放電パルスが
急激に伸びはじめたときの単位時間当たりの部分
放電パルスの伸びを検出して、上記電気機器の絶
縁層の絶縁破壊を検出することにより、絶縁破壊
に起因する大事故の発生を未然に放止し得る絶縁
破壊の検知方法を提供することができ実用上の効
果は大である。 尚、電気機器の絶縁診断試験における試験電圧
は、通常当該電気機器の定格電圧もしくは定格電
圧以上の電圧の値が採られているので、この発明
による絶縁破壊検知装置で絶縁破壊を予知しなか
つた当該電気機器は、その後の稼働は可能であ
る。また、絶縁破壊を予知した電気機器は、予防
保全の一環として、事前に設備更新計画を検討で
きるので、この効果は助長される。
第１図はこの発明の一実施例を適用した高電圧
回転電機の固定子コイルの部分放電試験の試験回
路のブロツク図、第２図は最大放電電荷量と課電
電圧との関係を示す特性図、第３図は間欠的な大
きな部分放電パルスが急激に伸びはじめる電圧と
絶縁破壊する電圧との関係を示す特性図である。 図において、１は高電圧電源、２はモデルコイ
ル、３は部分放電測定器、４は絶縁破壊検知装
置、５は制御ケーブルである。
回転電機の固定子コイルの部分放電試験の試験回
路のブロツク図、第２図は最大放電電荷量と課電
電圧との関係を示す特性図、第３図は間欠的な大
きな部分放電パルスが急激に伸びはじめる電圧と
絶縁破壊する電圧との関係を示す特性図である。 図において、１は高電圧電源、２はモデルコイ
ル、３は部分放電測定器、４は絶縁破壊検知装
置、５は制御ケーブルである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電気機器に電圧を課電し、上記電気機器の絶
縁層中の部分放電パルスを測定する絶縁診断試験
において、数Hzから数十Hzの間隔で発生する大き
な部分放電パルスが急激に伸びはじめたときの上
記部分放電パルスのなかで最大値のパルスの単位
時間当たりの部分放電パルスの伸びを検出するこ
とにより、上記電気機器の絶縁層の絶縁破壊を検
知するようにしたことを特徴とする絶縁破壊の検
知方法。 ２ 部分放電パルスのなかで最大値のパルスの信
号を数ミリ秒から数秒に遅延させたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の絶縁破壊の検知
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15744580A JPS5780576A (en) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | Detecting method for dielectric breakdown |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15744580A JPS5780576A (en) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | Detecting method for dielectric breakdown |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5780576A JPS5780576A (en) | 1982-05-20 |
| JPS6367672B2 true JPS6367672B2 (ja) | 1988-12-27 |
Family
ID=15649806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15744580A Granted JPS5780576A (en) | 1980-11-07 | 1980-11-07 | Detecting method for dielectric breakdown |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5780576A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168474A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Nippon Technart Inc | 絶縁耐電圧試験方法及び装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106168U (ja) * | 1985-12-24 | 1987-07-07 |
-
1980
- 1980-11-07 JP JP15744580A patent/JPS5780576A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168474A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-07-30 | Nippon Technart Inc | 絶縁耐電圧試験方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5780576A (en) | 1982-05-20 |
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