JP2001201531A - 模擬部分放電信号発生装置 - Google Patents

模擬部分放電信号発生装置

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JP2001201531A
JP2001201531A JP2000011858A JP2000011858A JP2001201531A JP 2001201531 A JP2001201531 A JP 2001201531A JP 2000011858 A JP2000011858 A JP 2000011858A JP 2000011858 A JP2000011858 A JP 2000011858A JP 2001201531 A JP2001201531 A JP 2001201531A
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JP
Japan
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partial discharge
electromagnetic wave
signal
frequency
signal generator
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JP2000011858A
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English (en)
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Kazuhiko Horikoshi
和彦 堀越
Hideto Oki
秀人 大木
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Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被測定物への取付けが容易に行え、各種の部
分放電検出器の機能確認が容易に行えるようにした模擬
部分放電発生器を提供する。 【解決手段】 電源1と直列に接続され、機械的接点1
6を有し、商用周波同期発生部3が同期信号を発生した
ときに、前記機械的接点を連続的にオンオフして高周波
成分を含む信号を発生するリレー部6が設けられる。前
記高周波成分の電磁波は電磁波出力部7から出力され
る。部分放電検出装置がこの電磁波を部分放電による電
磁波として検出したとき、部分放電検出装置は本来の機
能を保持していると判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器の絶縁劣
化により発生する部分放電を模擬的に発生する模擬部分
放電信号発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】遮断器、ガス絶縁開閉装置などの電力機
器においては、絶縁劣化に伴って機器内部で発生する部
分放電を、部分放電検出装置により検出することにより
絶縁診断を行うことがある。この部分放電検出装置とし
て、部分放電により発生する電磁波をセンサにより検出
し、検出した電磁波信号を解析することにより、機器内
部に部分放電が発生しているか否かを判定するタイプの
ものがある。
【0003】部分放電が発生した場合、部分放電検出装
置は、これを確実に検出しなければならない。しかしな
がら、電力機器における部分放電はまれにしか発生しな
い。このため、部分放電検出器に故障がなく、所定の機
能が保持されていることを定期的に確認する必要があ
る。上記の電磁波を検出するタイプの部分放電検出装置
の機能検査のために、部分放電を模擬的に発生する模擬
部分放電信号発生装置が提案されている。
【0004】特開平9−196997号公報で開示され
た模擬部分放電発生装置は、電力機器の主回路導体にコ
ンデンサとアレスタを接続する。機能確認作業を行うと
きは、アレスタに並列に接続されたスイッチをオフとす
ることにより、コンデンサにより分圧された電圧をアレ
スタに印加する。アレスタが放電を開始することによ
り、模擬部分放電が発生する。この模擬部分放電は主回
路導体に伝達され、それにより発生した電磁波が、部分
放電検出装置により検出される。
【0005】特開平8−204455号公報で開示され
たノイズ発生器は、電流が流れる回路に、電流を開閉す
る機械的接点を設け、この機械的接点を連続的に開閉す
ることによりノイズを発生させる。このノイズは、部分
放電と同程度の広帯域の高周波成分を含む。この高周波
信号が、部分放電による電磁波として出力アンテナから
外部へ放射される。この出力アンテナから出力された電
磁波が、部分放電検出装置のアンテナにより検出され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記模擬部分放電発生
装置(特開平9−196997号公報)は、電力機器の
主回路に接続する必要があるため、可搬性がない。ま
た、コンデンサを常時主回路に結合しているため、コン
デンサに劣化等が発生し、主回路に悪影響を及ぼすおそ
れがある。一方、上記ノイズ発生器(特開平8−204
455号公報)は、電力機器に供給される商用周波と無
関係にノイズが発生するため、商用周波との同期を考慮
して部分放電が発生したことを検出する商用周波同期検
出方式には適用できない。
【0007】本発明は、被測定物への取付け及び取り外
しが容易に行え、電磁波スペクトル検出方式、電磁波商
用周波同期検出方式、振動検出方式などの各種の部分放
電検出器の機能確認が容易に行えるようにした模擬部分
放電発生器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】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものである。本発明は、商用周波
に同期する信号を発生する商用周波同期発生部と、電源
と直列に接続され、機械的接点を有し、前記同期信号が
発生したときに、前記機械的接点を連続的にオンオフす
ることにより、高周波成分を含む信号を発生するリレー
部と、前記高周波成分の信号を電磁波として出力する電
磁波出力部とから模擬部分放電信号発生装置を構成す
る。
【0009】本発明の模擬部分放電信号発生装置によれ
ば、機械的接点により連続的に電流をオンオフすること
により、接点間にアークが発生して高周波成分を含むノ
イズ信号が発生する。この高周波信号は、広い周波数範
囲に発生し、部分放電により発生する高周波成分を含
む。この高周波信号は、出力アンテナのような電磁波出
力部により、外部に電磁波として出力される。
【0010】本発明の模擬部分放電発生装置が部分放電
を模擬した電磁波を出力したとき、部分放電検出装置が
これを検出すれば、この部分放電検出装置は本来の機能
を保持していると判定することができる。また、前記高
周波信号は、商用周波同期発生部により、商用周波に同
期して間欠的に発生され、かつ、広範囲の周波数成分を
含む。したがって、本発明の模擬部分放電発生装置は、
電磁波スペクトル検出方式、電磁波商用周波同期検出方
式、振動検出方式などの各種の部分放電検出器の検査に
適用可能となる。
【0011】また、本発明の模擬部分放電発生装置は、
簡単な構造であるので、電源を電池で構成することによ
り可搬型とすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図を用
いて説明する。図1は、本発明を適用した模擬部分放電
発生装置の回路を示す図である。図1において、電池か
らなる電源1と電源スイッチ2に、同期信号発生器3が
接続され、また、リレー駆動回路4とインダクタンス5
とリレー6の直列回路が接続される。リレー6には、電
磁波出力部としてのアンテナ7がコンデンサ17を介し
て接続される。アンテナ7は、ケース9の外側に設けら
れ、その接続部18は、半田付け又は挿入ジャックなど
により高周波結合される。この図1の回路の詳細な構成
及び動作については後述する。
【0013】図2は、図1の回路構成を収納した模擬部
分放電発生装置の装置本体の外観を示し、図3は、装置
本体の取付け方法を示す。装置本体8は、ケース9内に
図1の回路を収納する。電源スイッチ2が、ケース9の
上面に設けられる。ケース9の下面には、平板状に形成
されたアンテナ7と、更にその下面にマグネット11が
一体に取り付けられる。
【0014】模擬部分放電発生装置の使用時には、装置
本体8が電力機器の金属部分12に、マグネット11の
吸着力により取り付けられる。この状態で操作員が電源
スイッチ2を押すと、アンテナ7から、部分放電により
発生する電磁波を模擬した電磁波が外部に放射される。
図1に戻り、回路の具体的構成と動作について説明をす
る。
【0015】同期信号発生器3は、マイコンにより構成
され、同期周波数設定スイッチ13とデューティ比調整
ボリューム14が接続される。同期信号発生器3は、電
源が投入されると、同期周波数設定スイッチ13により
設定された周波数で、かつ、デューティ比調整ボリュー
ム14により調整された期間だけ、同期信号を出力す
る。この同期信号は、リレー駆動回路4に入力される。
【0016】図4は、同期信号発生器3が出力する同期
信号波形を示す。複数の同期周波数接点スイッチ13の
1つを選択することにより、50Hz,60Hz,10
0Hz,120Hzのいずれかが選択される。デューテ
ィ比調整ボリューム14を調整することにより、デュー
ティ比が0〜100%の範囲で設定される。同期周波数
発生器3は、設定された周波数で設定されたデューティ
非の同期信号を出力する。
【0017】図4(A)は、同期周波数が50Hz、デ
ューティ比が50%に設定されたときの同期信号波形を
示し、(B)は、同期周波数が50Hz、デューティ比
が25%に設定されたときの同期信号波形を示す。図1
に戻り、リレー駆動回路4は、トランジスタスイッチに
より構成され、同期信号が印加される間だけオンとな
り、インダクタンス5を介してリレー6に駆動信号を供
給する。リレー6は、直列に接続されたコイル15と機
械的接点16から構成される。接点16はb接点(常閉
接点)が使用される。コイル15と接点16の間に、ア
ンテナ7が接続される。
【0018】リレー6は、コイル15に電圧が供給され
ると接点16をオフする。接点16がオフするとコイル
15への電圧の供給が停止されるので、接点16をオン
する。接点16がオンすると、再度コイル15に電圧が
供給されるので、接点16をオフする。この動作が高速
で繰り返される。したがって、リレー6は、リレー駆動
回路4により駆動信号が供給される間、連続的にオンオ
フを繰り返し、駆動信号が供給されない間は動作を停止
する。
【0019】接点16がオンオフすることにより、チャ
タリングが発生し、接点間にアークが発生し、アークに
よりノイズが発生する。このノイズにより、高周波成分
を含む信号が発生する。この高周波信号は、アンテナ7
により装置本体8の外部へ電磁波として放射される。な
お、高周波信号は、インダクタンス5により阻止される
ので、リレー駆動回路4、同期信号発生器3へは侵入し
ない。また、インダクタンス5は、接点16間にアーク
が発生しやすくする。
【0020】図5は、部分放電検出装置が検出する信号
波形等を示す。(A)は電力機器に印加される商用周波
電圧の波形を示す。(B)は実際の部分放電を部分放電
検出装置が検出したときの波形を示す。(C)は、本例
の模擬部分放電発生装置による模擬電磁波を部分放電検
出装置が検出したときの波形を示す。(D)は、従来の
非同期式のノイズ発生器(特開平8−204455号公
報)を使用したときの出力電磁波を部分放電検出装置が
検出したときの波形を示す。
【0021】電力機器の絶縁劣化が軽微な場合は、図5
(A)(B)に示すように、電力機器への印加電圧の一
方の極性の電圧ピーク付近で電磁波発生又は振動現象が
現れる。非同期式のノイズ発生器では、(D)に示すよ
うに、商用周波に同期した電磁波波形を模擬できない。
同期式部分放電検出装置は、(D)の波形を検出して
も、部分放電が発生しているとは判定しない。
【0022】本例の模擬部分放電発生装置によれば、
(C)に示すように、商用周波と同期して発生する部分
放電信号を模擬することができる。したがって、同期式
部分放電検出装置に対してもその動作確認を行うことが
できる。なお、商用周波の両極性の部分放電を模擬する
場合は、同期周波数設定スイッチ13により、100H
z又は120Hzなどに設定すればよい。
【0023】図6は、電磁波スペクトル波形を示す。
(A)は部分放電がないときの例を示し、(B)は、図
5(C)の電磁波波形(本例の模擬部分放電発生装置に
よる電磁波波形)のスペクトル波形を示す。ここに示す
ように、本例の模擬部分放電発生装置によれば、広い周
波数範囲に渡る周波数成分が発生し、実際の部分放電が
発生したときと同様に100Hz〜数百Hzの高周波成
分を発生する。したがって、本例の模擬部分放電発生装
置は、電磁波スペクトル検出方式、振動検出方式による
部分放電検出装置に対しても適用可能である。
【0024】図7は、図1の回路の変形例を示す。図7
の回路は、電源スイッチ2の位置のみが図1の回路と異
なる。本例においては、電源スイッチ2が同期信号発生
器3に直列に接続され、インダクタンス5とリレー6の
直列回路が、リレー駆動回路4を介して電源1に接続さ
れる。本例の同期信号発生器3は、タイマとしての機能
を有する。
【0025】図7の回路においては、電源スイッチ2を
オンとすると、同期信号発生器3は、タイマ機能により
一定時間だけ同期信号を出力する。これにより、電源ス
イッチ2を押しっぱなしにしても、一定時間だけ電磁波
信号を出力する動作が行われる。したがって、電源1の
電池寿命を延命することができる。また、模擬部分放電
検出動作を確認した後に、直ちに実際の絶縁遮断を実施
することができるため、効率的に絶縁診断を実施するこ
とができる。
【0026】以上、本発明の実施形態について説明をし
てきたが、本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲
内で種々の変形が可能である。例えば、電源スイッチ2
をリモコン入力に置き換えることが可能である。この場
合、赤外線式リモコン、光ファイバ式リモコン、電磁波
式リモコンなどが使用可能である。
【0027】また、電源1を太陽電池として、充電機能
を備えることで、安価な固定式の模擬部分放電発生装置
とすることもできる。この場合、装置はリモコンにより
制御することが好ましい。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、被測定物への取付けが
容易に行え、電磁波スペクトル検出方式、電磁波商用周
波同期検出方式、振動検出方式などの各種の部分放電検
出器の機能確認が容易に行えるようにした模擬部分放電
発生器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した模擬部分放電発生装置の回路
を示す図。
【図2】図1の装置の外観を示す図。
【図3】図2の装置本体を電力機器に取り付けた状態を
示す図。
【図4】図1の同期信号発生器の出力信号を示す図。
【図5】部分放電検出装置が検出する信号波形を示す
図。
【図6】図1の回路により発生する電磁波信号のスペク
トル波形を示す図。
【図7】図1の回路の変形例を示す図。
【符号の説明】
1…電源 2…電源スイッチ 3…同期信号発生器 4…リレー駆動回路 5…インダクタンス 6…リレー 7…アンテナ 8…装置本体 9…ケース 11…マグネット 12…金属部分 13…同期周波数設定スイッチ 14…デューティ比調整ボリューム 15…コイル 16…接点 17…コンデンサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 商用周波に同期する信号を発生する商用
    周波同期発生部と、 電源と直列に接続され、機械的接点を有し、前記同期信
    号が発生したときに、前記機械的接点を連続的にオンオ
    フすることにより、高周波成分を含む信号を発生するリ
    レー部と、 前記高周波成分の信号を電磁波として出力する電磁波出
    力部と、 を具備することを特徴とする模擬部分放電信号発生装
    置。
  2. 【請求項2】 商用周波に同期する信号を発生する商用
    周波同期発生部と、 電源に接続され、前記同期信号により駆動され、前記商
    用周波に同期して電流をオンオフするリレー駆動回路
    と、 このリレー駆動回路と直列に接続され、機械的接点を有
    し、電流が流れたときに前記機械的接点により電流を連
    続的にオンオフすることにより、高周波成分を含む信号
    を発生するリレーと、 前記高周波成分の信号を電磁波として出力する電磁波出
    力部と、 を具備することを特徴とする模擬部分放電信号発生装
    置。
  3. 【請求項3】 前記電源として電池を使用する請求項1
    又は2に記載の模擬部分放電信号発生装置。
  4. 【請求項4】 前記商用周波同期発生部は、前記電流を
    通電する期間を設定するデューティ比調整手段と、前記
    商用周波数として所望の周波数を設定する同期周波数接
    点手段を有する請求項1又は2に記載の模擬部分放電信
    号発生装置。
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