CN104981707A - 部分放电传感器评价方法以及部分放电传感器评价装置 - Google Patents

Abstract

本发明具备以下的步骤：第1频率特性测定步骤，在测定用天线(2)和有效高度的频率特性为已知的参照天线(3)以分开规定距离的方式设置到平板状的地(1)上的状态下，传递特性测定器(4)测定参照天线(3)与测定用天线(2)之间的传递特性的频率特性；以及第2频率特性测定步骤，在圆筒地(6)的内部设置有被测定用天线(9)的状态下，传递特性测定器(4)测定被测定用天线(9)与测定用天线(2)之间的传递特性的频率特性，圆筒地(6)填设于圆形开口(5)中，圆形开口(5)是在原来设置有参照天线(3)的位置施加的。

Description

部分放电传感器评价方法以及部分放电传感器评价装置

技术领域

本发明涉及在检测例如GIS(gas insulated switchgear：气体绝缘开关设备)等高功率设备的装置所产生的高频来检测部分放电现象时使用的部分放电传感器评价方法以及部分放电传感器评价装置。

背景技术

图16是示出以下的非专利文献1所公开的部分放电传感器评价装置的结构图。

G-TEM室(G-TEM cell)102在接收到从信号源101产生的高频时，将该高频大致转换为平面波，并传输该平面波。

由此，对设置有部分放电传感器103的金属面照射垂直的偏振波。

数字转换器(digitizer)104通过对由部分放电传感器103接收到的电波的强度与从信号源101产生的高频的强度进行比较，来测定从信号源101到部分放电传感器103的传递特性。

另外，通过设置已知天线有效高度的参照天线而取代部分放电传感器103，数字转换器104测定从信号源101到参照天线的传递特性。

通过对从信号源101到部分放电传感器103的传递特性与从信号源101到参照天线的传递特性进行比较，能够求出部分放电传感器103的天线有效高度。

另外，通过一边变更信号源101的频率一边进行同样的测定，可求出天线有效高度的频率特性，通常采用以规定的频率对这些频率特性进行平均后的值作为部分放电传感器103的指标。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：M.D.Judd，‘UHF Couplers for GIS-Sensitivity and Specification，’Proc.10th Int.Symp.on High Voltage Engineering，vol.6，Aug.1997

发明内容

发明要解决的课题

因为如以上这样构成现有的部分放电传感器评价装置，所以，能够求出部分放电传感器103的天线有效高度。但是，因为G-TEM室102的尺寸是超过3m的大尺寸，所以，整体装置大型化，存在受设置场所等的制约的课题。

本发明是为了解决上述这样的课题而完成的，其目的是得到可实现整个装置的小型化的部分放电传感器评价方法以及部分放电传感器评价装置。

解决问题的手段

本发明的部分放电传感器评价方法具备以下的步骤：第1频率特性测定步骤，在将测定用天线和有效高度的频率特性为已知的参照天线以分开规定距离的方式设置到平板状的地上的状态下，传递特性测定器测定参照天线与测定用天线之间的传递特性的频率特性；第2频率特性测定步骤，在圆筒地的内部设置有被测定用天线的状态下，传递特性测定器测定被测定用天线与测定用天线之间的传递特性的频率特性，该圆筒地填设于圆形开口内，该圆形开口是在原来设置有该参照天线的位置施加的；以及运算步骤，根据在第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性和在第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算被测定用天线的有效高度的频率特性。

发明效果

根据本发明，没有采用大的G-TEM室，就能够运算被测定用天线的有效高度的频率特性，具有可实现整个装置的小型化的效果。

附图说明

图1是示出本发明实施方式1的部分放电传感器评价方法的流程图。

图2是示出在平板状的地1上设置有测定用天线2和参照天线3的状态的说明图。

图3是示出圆形开口5中填设有设置被测定用天线9的圆筒地6的状态的说明图。

图4是示出在圆筒地6的内部设置的被测定用天线9的说明图。

图5是示出在平板状的地1上设置有被测定用天线9的状态的说明图。

图6是示出本发明实施方式2的部分放电传感器评价方法的流程图。

图7是示出在平板状的地1上设置有多个测定用天线2和参照天线3的状态的说明图。

图8是示出在平板状的地1上设置有多个测定用天线2和被测定用天线9的状态的说明图。

图9是示出本发明实施方式3的部分放电传感器评价方法的流程图。

图10是示出设置有测定用天线2的一侧的状态、设置有被测定天线16的一侧的状态的说明图。

图11是示出在GIS上设置的高压电线路的立体图。

图12是示出本发明实施方式4的部分放电传感器评价装置的立体图。

图13是示出本发明实施方式4的其它部分放电传感器评价装置的立体图。

图14是示出本发明实施方式4的其它部分放电传感器评价装置的立体图。

图15是示出本发明实施方式4的其它部分放电传感器评价装置的立体图。

图16是示出非专利文献1公开的部分放电传感器评价装置的结构图。

具体实施方式

实施方式1.

图1是示出本发明实施方式1的部分放电传感器评价方法的流程图。

图2是示出在平板状的地1上设置有测定用天线2和参照天线3的状态的说明图。

在图2中，平板状的地1是用于设置测定用天线2和参照天线3的金属板。

测定用天线2例如由单极天线构成，配置在平板状的地1上。

单极天线在长度是1/2波长以下的情况下，向与单极天线的长度方向垂直的面内(侧面方向)照射高频。后述的被测定用天线9(参照图5)设置在作为单极天线的测定用天线2的侧面方向，所以，单极天线的长度为待测定的最大频率的1/2波长以下。

参照天线3是天线有效高度heff_ref(f)的频率特性为已知的天线，设置为与测定用天线2分开规定的距离。此外，如果天线有效高度heff_ref(f)是已知的，则参照天线3可以采用任意天线，但一般如非专利文献1所记载的那样，采用25mm的单极天线。

规定的距离(测定用天线2与参照天线3之间的距离)越大，则测定精度越高。

例如，如果假定后述的被测定用天线9在平板状地1上的圆形开口直径5是D，则在规定的距离为(D×D/波长)以上时，能够获得与使得测定用天线2和参照天线3分离足够远的情况相同的测定精度。

网络分析器4实施这样的处理：对参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)进行测定，并且对后述的被测定用天线9与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_dut(f)进行测定。此外，网络分析器4构成传递特性测定器。

运算装置4a例如由个人计算机等构成，实施这样的处理：根据由网络分析器4测定的参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)、以及被测定用天线9与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_dut(f)，运算被测定用天线9的有效高度的频率特性heff(f)，并且运算有效高度的频率平均值heff_average。此外，运算装置4a构成有效高度频率特性运算单元。

图3是示出在圆形开口5上填设有设置被测定用天线9的圆筒地6的状态的说明图，图4是示出在圆筒地6的内部设置的被测定用天线9的说明图。

另外，图5是示出在平板状的地1上设置有被测定用天线9的状态的说明图。

在图3至图5中，圆形开口5是在设置有参照天线3的位置施加的圆形开口部。

圆筒地6是在圆形开口5中填设的圆筒状的金属部件，在下部连接有凸缘7。另外，凸缘7与天线地8连接。

在圆筒地6内，在天线地8上设置有被测定用天线9。

接着，对动作进行说明。

最先，说明步骤ST1～ST3的第1频率特性测定步骤。

首先，为了测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)，如图2所示，在平板状的地1上设置作为单极天线的测定用天线2(图1的步骤ST1)。

接着，将天线有效高度heff_ref(f)的频率特性为已知的参照天线3以与测定用天线2分开规定距离的方式设置在平板状的地1上(步骤ST2)。

这里，如上所述，如果设圆形开口直径5为D，则规定的距离是为(D×D/波长)以上的距离。

当在平板状的地1上设置参照天线3与测定用天线2后，网络分析器4测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)(步骤ST3)。

其次，说明步骤ST4～ST6的第2频率特性测定步骤。

首先，在从平板状的地1撤去参照天线3之后，如图3所示，在原来设置有该参照天线3的位置施加圆形开口5，在圆形开口5中填设下部与凸缘7连接的圆筒地6(步骤ST4)。

接着，将圆筒地6的凸缘7与天线地8连接，如图5所示，在圆筒地6内，在天线地8上设置被测定用天线9(步骤ST5)。

在圆筒地6内设置被测定用天线9后，网络分析器4测定被测定用天线9与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_dut(f)(步骤ST6)。

接着，说明步骤ST7～ST8的运算步骤。

测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)、被测定用天线9与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_dut(f)后，通过将该频率特性E_ref(f)和频率特性E_dut(f)代入下述的式(1)，运算装置4a运算被测定用天线9的有效高度的频率特性heff(f)(步骤ST7)。

$heff\left(f\right)=heff\_ref\left(f\right)*\frac{|E\_dut\left(f\right)|}{|E\_ref\left(f\right)|}---\left(1\right)$

在式(1)中，heff_ref(f)是参照天线3的天线有效高度。

运算装置4a运算被测定用天线9的有效高度的频率特性heff(f)后，如下述的式(2)所示，运算有效高度的频率平均值heff_average(步骤ST8)。

这里，网络分析器4一边改变对测定用天线2供给的电波的频率(规定的频率)一边实施同样的测定，以规定的频率使有效高度的频率特性heff(f)进行平均化，规定的频率例如可采用500MHz～1500MHz。

$heff\_average=\frac{1}{fH-fL}{\∫}_{fL}^{fH}heff\left(f\right)df---\left(2\right)$

在平板状的地1上设置的作为单极天线的测定用天线2发射与平板状的地1垂直的偏振波，高频沿着平板状的地1传输。因此，如图5那样，设置测定用天线2和被测定用天线9后，与采用G-TEM室的情况相同，能够向被测定用天线9的侧面照射与平板状的地1垂直的偏振波。

其结果，根据步骤ST1～ST8所示的顺序，能够进行与采用G-TEM室的情况的评价相同的评价。

例如，当假定圆形开口5的直径是“350mm”、观测的频率为500MHz～1500MHz时，规定的距离的最大值为“612mm”。

因此，平板状的地1的长度最大收敛于1m左右，所以，与G-TEM室相比，可构建设置区域小的评价设备。

另外，可通过一个平板状的地来代用G-TEM室，所以，能够使设备本身低成本化。

如以上可知，根据该实施方式1，无需采用大的G-TEM室，就能够运算被测定用天线9的有效高度的频率特性heff(f)或有效高度的频率平均值heff_average，起到能够实现整个装置的小型化的效果。

实施方式2.

图6是示出本发明实施方式2的部分放电传感器评价方法的流程图。

图7是示出在平板状的地1上设置有多个测定用天线2和参照天线3的状态的说明图，图8是示出在平板状的地1上设置有多个测定用天线2和被测定用天线9的状态的说明图。

在上述实施方式1中示出了测定用天线2与参照天线3(被测定用天线9)以分开规定距离的方式设置在平板状的地1上的情况，在该实施方式2中，不同之处是，在参照天线3(被测定用天线9)的周围配置(沿闭合曲线设置)有N个测定用天线2。N是2以上的整数。

网络分析器10实施以下这样的处理，测定参照天线3与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_ref_i(f)，并且测定被测定用天线9与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_dut_i(f)。此外，网络分析器10构成传递特性测定器。

运算装置10a例如由个人计算机等构成，实施以下的处理：根据由网络分析器10测定的参照天线3与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_ref_i(f)，运算与参照天线3分开规定距离以上的地点的电场E_ref(f)，并且根据被测定用天线9与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_dut_i(f)，运算与被测定用天线9分开规定距离以上的地点的电场E_dut(f)。

另外，运算装置10a实施以下的处理：根据双方地点的电场E_ref(f)、E_dut(f)，运算被测定用天线9的有效高度的频率特性heff(f)，并且运算有效高度的频率平均值heff_average。此外，运算装置10a构成有效高度频率特性运算单元。

接着，对动作进行说明。

最先，说明步骤ST11～ST13的第1频率特性测定步骤。

首先，为了测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)，如图7所示，在平板状的地1上沿闭合曲线设置N个作为单极天线的测定用天线2(图6的步骤ST11)。

接着，在闭合曲线内的任意位置设置天线有效高度heff_ref(f)的频率特性为已知的参照天线3(步骤ST12)。

由此，在参照天线3的周围配置有N个测定用天线2。

在平板状的地1上设置参照天线3和N个测定用天线2后，网络分析器10利用开关从N个测定用天线2中切换测定对象的测定用天线2，并且测定参照天线3与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_ref_i(f)(步骤ST13)。其中，i＝1、2、…、N。

接着，说明步骤ST14～ST16的第2频率特性测定步骤。

与上述实施方式1相同，在从平板状的地1撤去参照天线3之后，在原来设置有该参照天线3的位置施加圆形开口5，在圆形开口5中填设下部连接凸缘7的圆筒地6(步骤ST14)。

接着，将圆筒地6的凸缘7与天线地8连接，在圆筒地6内，在天线地8上设置被测定用天线9(步骤ST15)。

在圆筒地6内设置被测定用天线9后，网络分析器10利用开关从N个测定用天线2中切换测定对象的测定用天线2，并且测定被测定用天线9与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_dut(f)_i(步骤ST16)。其中，i＝1、2、…、N。

接着，说明步骤ST17～ST20的运算步骤。

测定参照天线3与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_ref_i(f)以及被测定用天线9与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_dut_i(f)后，运算装置10a根据参照天线3与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_ref_i(f)，如下述的式(3)所示，运算与参照天线3分开规定距离以上的地点的电场E_ref(f)(相当于式(3)的左边)(步骤ST17)。

$\stackrel{\→}{E}\_ref(\mathrm{\θ}=\mathrm{\π},\mathrm{\φ}=0)=\{-j\mathrm{\ω}\[\stackrel{\→}{A}+\frac{1}{k^2}\▿(\▿\·\stackrel{\→}{A})\]-\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_0}\▿\×\stackrel{\→}{F}\}{|}_{\mathrm{\θ}=\mathrm{\π},\mathrm{\φ}=0}---\left(3\right)$

$\stackrel{\→}{A}=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}\mathrm{\Σ}{\stackrel{\→}{J}}_i\frac{e^{-jkR}}{R}\frac{2\mathrm{\π}}{N}$

$\stackrel{\→}{F}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_0}{4\mathrm{\π}}\mathrm{\Σ}{\stackrel{\→}{M}}_i\frac{e^{-jkR}}{R}\frac{2\mathrm{\π}}{N}$

${\stackrel{\→}{J}}_i=\stackrel{\→}{n}\×\stackrel{\→}{n}\×-{\stackrel{\→}{E}}^{\′}\_ref\_i$

${\stackrel{\→}{M}}_i=-\stackrel{\→}{n}\×{\stackrel{\→}{E}}^{\′}\_ref\_i$

R：测定天线的位置与观测点的位置之间的距离

k：2π/波长

此外，距离R是各测定用天线2的坐标与观测点的坐标之间的距离，该观测点被设定在与参照天线3相距远大于D²/λ的距离处。D是测定用天线2的大小，λ是波长。矢量n是处于平板状的地1的面内且相对于上述闭合曲线朝向外侧的法线矢量。

另外，运算装置10a根据被测定用天线9与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_dut_i(f)，如下述的式(4)所示，运算与被测定用天线9分开规定距离以上的地点的电场E_dut(f)(相当于式(4)的左边)(步骤ST18)。

$\stackrel{\→}{E}\_dut(\mathrm{\θ}=\mathrm{\π},\mathrm{\φ}=0)=\{-j\mathrm{\ω}\[\stackrel{\→}{A}+\frac{1}{k^2}\▿(\▿\·\stackrel{\→}{A})\]-\frac{1}{{\mathrm{\ϵ}}_0}\▿\×\stackrel{\→}{F}\}{|}_{\mathrm{\θ}=\mathrm{\π},\mathrm{\φ}=0}---\left(4\right)$

$\stackrel{\→}{A}=\frac{{\mathrm{\μ}}_0}{4\mathrm{\π}}\mathrm{\Σ}{\stackrel{\→}{J}}_i\frac{e^{-jkR}}{R}\frac{2\mathrm{\π}}{N}$

$\stackrel{\→}{F}=\frac{{\mathrm{\ϵ}}_0}{4\mathrm{\π}}\mathrm{\Σ}{\stackrel{\→}{M}}_i\frac{e^{-jkR}}{R}\frac{2\mathrm{\π}}{N}$

${\stackrel{\→}{J}}_i=\stackrel{\→}{n}\×\stackrel{\→}{n}\×{\stackrel{\→}{E}}^{\′}\_dut\_i$

${\stackrel{\→}{M}}_i=-\stackrel{\→}{n}\×{\stackrel{\→}{E}}^{\′}\_dut\_i$

R：测定天线的位置与观测点的位置之间的距离

k：2π/波长

此外，距离R是各测定用天线2的坐标与观测点的坐标之间的距离，该观测点被设定在与被测定天线9相距远大于D²/λ的距离处。D是测定用天线2的大小，λ是波长。矢量n是处于平板状的地1的面内且相对于上述闭合曲线朝向外侧的法线矢量。

运算装置10a运算双方地点的电场E_ref(f)、E_dut(f)后，将双方地点的电场E_ref(f)、E_dut(f)代入上述的式(1)，由此，运算被测定用天线9的有效高度的频率特性heff(f)(步骤ST19)。

运算装置10a运算被测定用天线的有效高度的频率特性heff(f)后，如上述的式(2)所示，运算有效高度的频率平均值heff_average(步骤ST20)。

这里，利用网络分析器10以及运算装置10a一边改变对测定用天线2供给的电波的频率(规定的频率)一边实施同样的测定，以规定的频率使有效高度的频率特性heff(f)进行平均化，规定的频率例如采用500MHz～1500MHz。

通过执行以上的步骤ST11～ST20，可进行与采用G-TEM室的情况的评价相同的评价。

在该实施方式2中，通过采用在被测定用天线9的周围配置的N个测定用天线2计算等效的远场，从而计算相当于被测定用天线元件9与测定用天线2充分分开的情况的传递特性，能够使被测定用天线元件9与测定用天线2的距离接近。结果，与上述实施方式1相比，能够使装置更小型化。

实施方式3.

图9是示出本发明实施方式3的部分放电传感器评价方法的流程图。

图10(a)示出设置有测定用天线2的一侧的状态，图10(b)是从里面观察图10(a)时的图，示出设置有被测定天线16的一侧的状态。

设置被测定用天线16之前的状态即测定参照天线3的状态与上述实施方式1相同，相当于图2。

在图10中，缝隙状开口11是在设置有参照天线3的位置施加的缝隙状的开口部。

电介质板12是相当于后述的图11的绝缘隔离体(spacer)23的部件，电介质板12是两端部分位于缝隙状开口11的两端位置、中央部分填设在缝隙状开口11内的半圆柱体型的部件。

导体板13、14是相当于后述的图11的凸缘24、25的部件，导体板13、14以夹着电介质板12的方式进行配置，一端与地电连接。

螺栓15是相当于后述的图11的螺栓26的部件。

被测定用天线16相当于后述的图11的被测定用天线27，设置在电介质板12上。

图11是示出在GIS上设置的高压电线路的立体图。

在图11中，外导体22是覆盖高压电线21的圆筒状的部件，在内部封入了绝缘性高的气体。

为了保持高压电线21，绝缘隔离体23以规定的间隔设置，夹在两个凸缘24、25之间，由多个螺栓26保持。

为了检测从绝缘隔离体23向外部传输的高频，设置有被测定用天线27。

图10相当于以矩形截取图11中的绝缘隔离体23以及凸缘24、25而得到的部分。

该实施方式3的部分放电传感器评价装置对从在GIS上设置的图11的高压电线路的绝缘隔离体23向外部传输的高频的检测进行模拟。

接着，对动作进行说明。

先说明步骤ST21～ST23的第1频率特性测定步骤。

首先，与上述实施方式1相同，为了测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)，如图2所示，在平板状的地1上设置作为单极天线的测定用天线2(图9的步骤ST21)。

接着，与上述实施方式1相同，将天线有效高度heff_ref(f)的频率特性为已知的参照天线3以与测定用天线2分开规定距离的方式设置在平板状的地1上(步骤ST22)。

在平板状的地1上设置参照天线3和测定用天线2后，与上述实施方式1同样，网络分析器4测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)(步骤ST23)。

接着，说明步骤ST24～ST26的第2频率特性测定步骤。

首先，在从平板状的地1撤去参照天线3之后，如图10所示，在原来设置有该参照天线3的位置施加缝隙状开口11，在缝隙状开口11中以使电介质板12的两端部分位于缝隙状开口11的两端的位置的方式填设电介质板12的中央部分(步骤ST24)。

此时，以夹着电介质板12的方式配置一端与地电连接的导体板13、14。

然后，在电介质板12上设置被测定用天线16(步骤ST25)。

在电介质板12上设置被测定用天线16后，与上述实施方式1同样，网络分析器4测定被测定用天线16与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_dut(f)(步骤ST26)。

接着，说明步骤ST27～ST28的运算步骤。

测定参照天线3与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_ref(f)以及被测定用天线16与测定用天线2之间的传递特性的频率特性E_dut(f)后，与上述实施方式1同样，运算装置4a将频率特性E_ref(f)和频率特性E_dut(f)代入到上述的式(1)，由此，运算被测定用天线16的有效高度的频率特性heff(f)(步骤ST27)。

运算装置4a运算被测定用天线16的有效高度的频率特性heff(f)后，与上述实施方式1同样，采用上述的式(2)，运算有效高度的频率平均值heff_average(步骤ST28)。

这里，网络分析器4以及运算装置4a一边改变对测定用天线2供给的电波的频率(规定的频率)一边实施同样的测定，以规定的频率使有效高度的频率特性heff(f)进行平均化，规定的频率例如可采用500MHz～1500MHz。

在平板状的地1上设置的作为单极天线的测定用天线2发射与平板状的地1垂直的偏振波，高频沿着平板状的地1传输。因此，当如图10那样设置测定用天线2和被测定用天线16时，与采用G-TEM室的情况同样，可向被测定用天线16的侧面照射与平板状的地1垂直的偏振波。

结果，可根据步骤ST21～ST28所示的顺序，进行与采用G-TEM室的情况的评价相同的评价。

在该实施方式3中示出了从缝隙状开口11以规定的距离分开地设置有一个测定用天线2的情况，但与在上述实施方式2中施加N个测定用天线2的情况同样，可在缝隙状开口11的周围施加N个测定用天线2，在电介质板12上设置被测定用天线16。

在此情况下，与上述实施方式2同样地测定参照天线3与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_ref_i(f)，并且测定被测定用天线16与N个测定用天线2之间的传递特性的频率特性E’_dut_i(f)，由此，运算被测定用天线16的有效高度的频率特性heff(f)或被测定用天线有效高度的频率平均值heff_average。

实施方式4.

图12是示出本发明实施方式4的部分放电传感器评价装置的立体图，在图中，与图5相同的符号表示相同或相当的部分，所以，省略说明。

电波吸收体31是在平板状的地1的周围设置的角锥型的电波吸收体。

在图12中示出针对上述实施方式1所示的部分放电传感器评价装置设置有电波吸收体31的例子，但也可以针对上述实施方式2、3所示的部分放电传感器评价装置设置有电波吸收体31。

在利用上述实施方式1～3所示的部分放电传感器评价方法测定传递特性时，来自平板状的地1的边缘部分的散射波成为误差原因。

在该实施方式4中，为了降低来自平板状的地1的边缘部分的散射波，沿着边缘部分配置有电波吸收体31。

结果，可减少由于来自边缘部分的散射波而引起的误差原因，可提高天线有效高度的测定精度。

在该实施方式4中示出了在平板状的地1的周围设置角锥型的电波吸收体31的例子，但如图13所示，也可在平板状的地1的周围涂敷电波吸收体32，可获得同样的效果。

在该实施方式4中示出在平板状的地1的周围设置角锥型的电波吸收体31的例子，但如图14所示，也可在平板状的地1的周围的边缘部分设置有缺口33。

通过在边缘部分设置缺口33，可使散射波分散于各个方向，因此，能够减少由于来自边缘的散射波而引起的误差原因，可提高天线有效高度的测定精度。

在该实施方式4中示出了在平板状的地1的周围设置角锥型的电波吸收体31的例子，但如图15所示，平板状的地1的周围的边缘部分可向测定用天线2的相反侧弯曲。34是弯曲的边缘部分的弯曲面。

在平板状的地1上传输的波具有沿着弯曲面34进行传输的性质，所以能够使电波在无法从测定用天线9、测定用天线2看到的位置进行散射。结果，能够降低散射波到达被测定用天线9或测定用天线2的量，提高测定精度。

此外，本申请发明在本发明的范围内可进行各实施方式的自由组合或各实施方式的任意的构成要素的变形，或者在各实施方式中可省略任意的构成要素。

工业上的可利用性

本发明的部分放电传感器评价方法适合于例如需要实现在检测GIS等高功率设备的装置中产生的高频来检测部分放电现象时采用的装置的小型化。

标号说明

1 平板状的地；2 测定用天线；3 参照天线；4 网络分析器(传递特性测定器)；4a 运算装置(有效高度频率特性运算单元)；5 圆形开口；6 圆筒地；7 凸缘；8 天线地；9 被测定用天线；10 网络分析器(传递特性测定器)；10a 运算装置(有效高度频率特性运算单元)；11 缝隙状开口；12 电介质板；13、14 导体板；15 螺栓；16 被测定用天线；21 高压电线；22 外导体；23 绝缘隔离体；24、25 凸缘；26 螺栓；27 被测定用天线；31、32 电波吸收体；33 缺口；34 弯曲面；101 信号源；102G-TEM室；103 部分放电传感器；104 数字转换器。

Claims (18)

1.一种部分放电传感器评价方法，具备以下的步骤：

第1频率特性测定步骤，在将测定用天线和有效高度的频率特性为已知的参照天线以分开规定距离的方式设置到平板状的地上的状态下，传递特性测定器测定所述参照天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性；

第2频率特性测定步骤，在圆筒地的内部设置有被测定用天线的状态下，所述传递特性测定器测定所述被测定用天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性，所述圆筒地填设在圆形开口中，所述圆形开口是在原来设置有所述参照天线的位置施加的；以及

运算步骤，根据在所述第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性和在所述第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

2.根据权利要求1所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，

在运算步骤中，根据在第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性和在第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算被测定用天线的有效高度的频率特性，并且运算所述有效高度的频率平均值。

3.根据权利要求1所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，

在第1频率特性测定步骤中，在参照天线的周围配置有多个测定用天线的状态下，传递特性测定器测定所述参照天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，

在第2频率特性测定步骤中，所述传递特性测定器测定被测定用天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，

在运算步骤中，根据在所述第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算与所述参照天线分开规定距离以上的地点的电场，并且根据在所述第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算与所述被测定用天线分开规定距离以上的地点的电场，根据双方地点的电场，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

4.根据权利要求3所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，

在运算步骤中，根据双方地点的电场，运算被测定用天线的有效高度的频率特性，并且运算所述有效高度的频率平均值。

5.一种部分放电传感器评价方法，具备以下的步骤：

第1频率特性测定步骤，在将测定用天线和有效高度的频率特性为已知的参照天线以分开规定距离的方式设置到平板状的地上的状态下，传递特性测定器测定所述参照天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性；

第2频率特性测定步骤，在设置有电介质板和2个导体板、并且被测定用天线设置于所述电介质板之上的状态下，所述传递特性测定器测定所述被测定用天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性，所述电介质板的两端部分位于缝隙状开口的两端的位置、中央部分填设于所述缝隙状开口内，所述缝隙状开口是在原来设置有所述参照天线的位置施加的，所述2个导体板以夹着所述电介质板的方式配置，一端与地电连接；以及

运算步骤，根据在所述第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性和在所述第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

6.根据权利要求5所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，

在运算步骤中，根据在第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性和在第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算被测定用天线的有效高度的频率特性，并且运算所述有效高度的频率平均值。

7.根据权利要求5所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，

在第1频率特性测定步骤中，在参照天线的周围配置有多个测定用天线的状态下，传递特性测定器测定所述参照天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，

在第2频率特性测定步骤中，所述传递特性测定器测定被测定用天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，

在运算步骤中，根据在所述第1频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算与所述参照天线分开规定距离以上的地点的电场，并且根据在所述第2频率特性测定步骤中测定的传递特性的频率特性，运算与所述被测定用天线分开规定距离以上的地点的电场，根据双方地点的电场，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

8.根据权利要求7所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，

在运算步骤中，根据双方地点的电场，运算被测定用天线的有效高度的频率特性，并且运算所述有效高度的频率平均值。

9.一种部分放电传感器评价装置，适用于权利要求1所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，由以下的部件构成：

测定用天线，其设置在平板状的地上；

参照天线，其以与所述测定用天线分开规定距离的方式设置在所述平板状的地上，有效高度的频率特性为已知；

圆筒地，其填设于圆形开口内，所述圆形开口是在设置所述参照天线的位置施加的；

被测定用天线，其设置在所述圆筒地的内部；

传递特性测定器，其测定所述参照天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性，并且测定所述被测定用天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性；以及

有效高度频率特性运算单元，其根据由所述传递特性测定器测定的双方的传递特性的频率特性，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

10.根据权利要求9所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

在设置参照天线以及被测定用天线的位置的周围配置有多个测定用天线，

传递特性测定器测定所述参照天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，并且测定所述被测定用天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，

有效高度频率特性运算单元根据由所述传递特性测定器测定的参照天线与多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，运算与所述参照天线分开规定距离以上的地点的电场，并且根据由所述传递特性测定器测定的被测定用天线与多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，运算与所述被测定用天线分开规定距离以上的地点的电场，根据双方地点的电场，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

11.根据权利要求9所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

在平板状的地的周围设置或者涂敷有电波吸收体。

12.根据权利要求9所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

在平板状的地的周围的边缘部分设置有缺口。

13.根据权利要求9所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

平板状的地的周围的边缘部分朝测定用天线的相反侧弯曲。

14.一种部分放电传感器评价装置，适用于权利要求5所述的部分放电传感器评价方法，其特征在于，由以下的部件构成：

测定用天线，其设置在平板状的地上；

参照天线，其以与所述测定用天线分开规定距离的方式设置在所述平板状的地上，有效高度的频率特性为已知；

电介质板，其两端部分位于缝隙状开口的两端的位置，中央部分填设于所述缝隙状开口内，所述缝隙状开口是在原来设置有所述参照天线的位置施加的；

2个导体板，它们以夹着所述电介质板的方式配置，一端与地电连接；

被测定用天线，其设置在所述电介质板之上；

传递特性测定器，其测定所述参照天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性，并且测定所述被测定用天线与所述测定用天线之间的传递特性的频率特性；以及

有效高度频率特性运算单元，其根据由所述传递特性测定器测定的双方的传递特性的频率特性，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

15.根据权利要求14所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

在设置参照天线以及被测定用天线的位置的周围配置有多个测定用天线，

传递特性测定器测定所述参照天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，并且测定所述被测定用天线与所述多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，

有效高度频率特性运算单元根据由所述传递特性测定器测定的参照天线与多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，运算与所述参照天线分开规定距离以上的地点的电场，并且根据由所述传递特性测定器测定的被测定用天线与多个测定用天线之间的传递特性的频率特性，运算与所述被测定用天线分开规定距离以上的地点的电场，根据双方地点的电场，运算所述被测定用天线的有效高度的频率特性。

16.根据权利要求14所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

在平板状的地的周围设置或者涂敷有电波吸收体。

17.根据权利要求14所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

在平板状的地的周围的边缘部分设置有缺口。

18.根据权利要求14所述的部分放电传感器评价装置，其特征在于，

平板状的地的周围的边缘部分朝测定用天线的相反侧弯曲。