JP2001289902A - 部分放電検出装置 - Google Patents

部分放電検出装置

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JP2001289902A
JP2001289902A JP2000107049A JP2000107049A JP2001289902A JP 2001289902 A JP2001289902 A JP 2001289902A JP 2000107049 A JP2000107049 A JP 2000107049A JP 2000107049 A JP2000107049 A JP 2000107049A JP 2001289902 A JP2001289902 A JP 2001289902A
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grounded metal
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insulating
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Hiroshi Koyama
博 小山
Kenichi Nojima
健一 野嶋
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯性及び取付性に優れ、且つ高感度・高精
度な部分放電検出装置を提供する。 【解決手段】 接地金属容器1のフランジ部1a近傍に
部分放電検出器6が設置されている。部分放電検出器6
は高周波電磁波または高周波面電流を検出して検出信号
を出力するように構成されている。部分放電検出器6に
は信号伝送線7を介して信号処理部8が接続されてい
る。信号処理部8は部分放電検出器6からの検出信号を
受入れ、検出信号の大きさが所定値以上であることを判
定すると接地金属容器1内で部分放電が発生した旨を報
知するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、実系統運転中の密
閉型ガス絶縁開閉装置等の高電圧機器の内部で発生した
部分放電を検出する部分放電検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、高電圧機器としては密閉型が広く
普及している。密閉型の高電圧機器は、絶縁ガスを封入
した接地金属容器内に通電用の高電圧導体が挿通されて
おり、この高電圧導体が絶縁部材である絶縁スペーサに
より絶縁支持されている。また、隣接する接地金属容器
同士は前記絶縁スペーサによって絶縁区分されつつ接続
されている。
【0003】高電圧機器を実系統に接続して高電圧導体
に高電圧を印加したとき、上記接地金属容器内に金属異
物や絶縁物中のクラックなどが存在すると、接地金属容
器内で高周波電流を伴う部分放電が発生する。この部分
放電が継続的に発生した場合、これが発端となって絶縁
破壊事故を招く可能性がある。一度このような事故が起
きると電力系統の動揺や停止といったきわめて重大な影
響を及ぼす結果となる。そこで安全性重視の観点から、
実系統運転中の高電圧機器に対し、機器内部に発生した
部分放電を検出する部分放電検出装置が従来より採用さ
れており、絶縁破壊事故の未然防止が図られている。
【0004】ここで、密閉型ガス絶縁開閉装置に取付け
られる部分放電検出装置の従来例について、図7、図8
を参照して具体的に説明する。図7に示したガス絶縁開
閉装置では2つの接地金属容器1が設けられており、各
接地金属容器1の端部にはフランジ部1aが一体的に形
成されている。2つの接地金属容器1の間には絶縁部材
である絶縁スペーサ3が挟まれ絶縁区分されている。絶
縁スぺーサ3は外周面が絶縁物から構成され、外径が接
地金属容器1のフランジ部1aと等しくなっている。ま
た、各接地金属容器1のフランジ部1a及び絶縁スペー
サ3に接続ボルト5が取付けられ、接地金属容器1同士
が接続されている。このようなガス絶縁開閉装置に対す
る部分放電検出装置として、絶縁スペーサ3に近接して
八木方式の外部アンテナ2が設置されている。
【0005】ガス絶縁開閉装置の内部異常により接地金
属容器1内で部分放電が発生した場合、部分放電による
電磁波が絶縁スペーサ3の絶縁部より外部に漏洩する。
この漏洩した電磁波を外部アンテナ2によって測定する
ことができる。これにより、接地金属容器1内で部分放
電が発生したかどうかを検知することができる。この外
部アンテナ2の利点は、広帯域で利得の高い測定を行う
ことができる点にある。
【0006】図8に示した部分放電検出装置では外部ス
ロットアンテナ4が採用されている。外部スロットアン
テナ4は絶縁スペーサ3の外周部を取り囲むように取付
けられている。接地金属容器1内に発生した部分放電に
よる電磁波は、絶縁スペー3サの絶縁部より外部に漏洩
するので、この電磁波を外部スロットアンテナ4は効率
よく測定することができる。また、外部スロットアンテ
ナ4は小型のため、携帯に有利である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例には次のような問題点があった。すなわち、図7
の外部アンテナ2では利得を高くとるために大形にな
り、多くの測定点を移動しながら測定するのには非常に
無理がある。また、図8の外部スロットアンテナ4では
絶縁スペーサ3の外周部を囲むように取り付けなければ
ならないので、接地金属容器1の大形化に伴って絶縁ス
ペーサ3が大きくなると取付が難しくなる。さらに、外
部アンテナ2及び外部スロットアンテナ4は共に、気中
ノイズや通信波などの外部ノイズの影響を受け易い。し
たがって、外部ノイズの影響を抑え、部分放電検出の感
度及び精度を高めることが課題となっている。
【0008】本発明は、以上の課題を解決するために提
案されたものであり、その目的は、携帯性及び取付性に
優れ、且つ高感度・高精度な部分放電検出装置を提供す
ることである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、絶縁ガスを封入した接地金属容器内に通電用の高電
圧導体と、この高電圧導体を絶縁支持する絶縁部材とが
配置され、前記絶縁部材により隣接する前記接地金属容
器が絶縁区分されつつ前記接地金属容器同士が接続され
た高電圧機器に取付けられる装置であって、前記接地金
属容器内で発生した部分放電を検出する部分放電検出装
置において、次のような技術的な特徴を有している。
【0010】請求項1の発明は、前記接地金属容器の外
表面に部分放電検出器が設置されたことを特徴としてい
る。以上のような請求項1の発明では、接地金属容器内
に部分放電が発生した場合、接地金属容器内部の表面に
高周波電流が流れる。この高周波電流は絶縁部材と接地
金属容器との接続部分から外部に伝わって接地金属容器
の外表面に漏れ出る。そして、接地金属容器外表面に設
置された部分放電検出器が漏洩した高周波電流を効率良
く検出することができる。しかも、部分放電検出器は接
地金属容器に接触していれば高周波電流の検出が可能で
あるため、小形化が容易であり、優れた携帯性及び取付
性を確保することができる。
【0011】請求項2の発明は、請求項1記載の部分放
電検出装置において、前記部分放電検出器は前記絶縁部
材により絶縁区分された両側の前記接地金属容器のそれ
ぞれに設置されたことを特徴としている。以上のような
請求項2の発明では、部分放電検出器を絶縁部材両側の
接地金属容器に設置したので、2台の部分放電検出器か
らの出力結果を比較して、部分放電を判定することがで
きる。したがって、接地金属容器内の部分放電をより高
い精度で検出することができる。
【0012】請求項3の発明は、前記絶縁部材と前記接
地金属容器との間には該接地金属容器の内径及び外径と
ほぼ等しいリング状の検出電極が前記接地金属容器と絶
縁されて設置されたことを特徴としている。以上のよう
な請求項3の発明では、接地金属容器の内径及び外径と
ほぼ等しい検出電極を接地金属容器部に組込んで設置し
ているので、接地金属容器内で発生した部分放電を効率
良く検出することができる。
【0013】請求項4の発明は、前記接地金属容器には
隣接する前記接地金属容器同士を接続する接続ボルトが
複数固定され、前記接続ボルトにはその先端部同士と頭
部同士とを交互に導通接続する接続線が設置されたこと
を特徴としている。以上のような請求項4の発明では、
接続線が接続ボルトの先端部同士と頭部同士とを交互に
導通接続することにより接続ボルトを直列に連結するこ
とができる。したがって、接続ボルト自体を部分放電の
検出部とすることが可能となり、接地金属容器内の部分
放電を効率良く検出することができる。しかも、既存の
部材である接続ボルトを利用して簡単に部分放電検出部
を構成することができるため、部分放電検出部の携帯性
及び取付性に優れている。
【0014】請求項5の発明は、前記絶縁部材の外周部
にはフレキシブルなダイポールアンテナが絶縁されて巻
かれたことを特徴としている。以上のような請求項5の
発明では、絶縁部材外周部に巻きつけたダイポールアン
テナによって接地金属容器内で発生した部分放電を効率
よく検出できる。しかも、ダイポールアンテナは自由に
曲げることができるため、絶縁部材に対する取付が極め
て容易である。
【0015】請求項6の発明は、請求項1、2、3、4
または5記載の部分放電検出装置において、部分放電の
検出対象近傍の前記絶縁部材を除いて前記絶縁部材に電
磁波を遮蔽するシールド板が取付けられたことを特徴と
している。以上のような請求項6の発明によれば、部分
放電の検出対象近傍の絶縁部材以外の絶縁部材を、シー
ルド板で覆っているため、部分放電検出部分への外部ノ
イズの侵入を低減させることができ、測定精度をいっそ
う高めることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下
の説明では、部分放電検出装置が取付けられる高電圧機
器として密閉形のガス絶縁開閉装置を例にとって述べて
いる。また、図7及び図8に示した従来例と同一の部材
に関しては同一符号を付している。
【0017】(1)第1の実施の形態 [構成]第1の実施の形態は請求項1に対応したもので
あり、図1は第1の実施の形態の構成図である。図1に
示すように、接地金属容器1のフランジ部1a近傍に部
分放電検出器6が設置されている。部分放電検出器6は
高周波電磁波または高周波面電流を検出して検出信号を
出力するように構成されている。
【0018】部分放電検出器6には信号伝送線7が取付
けられており、この信号伝送線7を介して信号処理部8
が接続されている。信号処理部8は部分放電検出器6か
らの検出信号を受入れ、検出信号の大きさが所定値以上
であることを判定すると接地金属容器1内で部分放電が
発生した旨を報知するようになっている。
【0019】[作用効果]以上の構成を有する第1の実
施の形態において、接地金属容器1内で部分放電が発生
した場合、接地金属容器1内部の表面には高周波電流が
流れる。接地金属容器1内を流れる高周波電流は絶縁ス
ペーサ3の部分から接地金属容器1の外表面を伝わり接
地金属容器1外部に漏れ出る。フランジ部1a近傍に設
置された部分放電検出器6が漏洩した高周波電流を検出
し、信号伝送線7を介して信号処理部8に検出信号を送
る。信号処理部8は検出信号の大きさを判定し、所定値
以上であれば、接地金属容器1内で部分放電が発生した
旨を報知する。
【0020】上記の第1の実施の形態によれば、接地金
属容器1の外表面に漏洩した高周波電流を、フランジ部
1a近傍の部分放電検出器6が効率良く検出し、信号処
理部8の報知により部分放電の発生を知ることができ
る。したがって、接地金属容器1内部で発生した部分放
電を高感度・高精度で検知可能である。しかも、部分放
電検出器6は接地金属容器1に接触していれば高周波電
流を検出できるので、コンパクトな形態でも所望の性能
を確保できる。このため、部分放電検出器6の小形化が
容易であり、移動・携帯や取付を簡単に行うことができ
る。
【0021】(2)第2の実施の形態 [構成]第2の実施の形態は請求項2に対応したもの
で、図2は第2の実施の形態の構成図である。第2の実
施の形態の特徴は2つの部分放電検出器6,6aを備え
た点にある。すなわち、部分放電検出器6,6aは絶縁
スペーサ3にて絶縁区分された両側の接地金属容器1フ
ランジ部1a近傍にそれぞれ設置されている。
【0022】部分放電検出器6,6aにはそれぞれ信号
伝送線7,7aが取付けられており、これら信号伝送線
7,7aを介して信号処理部9が接続されている。信号
処理部9は部分放電検出器6,6aからの検出信号を受
入れて2つの検出信号を比較し、検出信号の大きさが所
定値以上であることを判定すると部分放電が発生した旨
を報知するようになっている。
【0023】[作用効果]以上の構成を有する第2の実
施の形態では、2台の部分放電検出器6,6aを接地金
属容器1のフランジ部1a近傍に設置したので、信号処
理部9は2台の部分放電検出器6,6aから2つの検出
信号を得て、比較することができる。そのため、接地金
属容器1内での部分放電の発生を高い感度及び精度で検
出することができる。
【0024】(3)第3の実施の形態 [構成]第3の実施の形態は請求項1及び6を包含して
おり、図3は第3の実施の形態の構成図である。第3の
実施の形態は前記第1の実施の形態の改良例であり、部
分放電検出器6近傍の絶縁スペーサ3を除いて、この絶
縁スペーサ3に隣接する絶縁スペーサ3の外周部に電磁
波を遮蔽するシールド板10が取付けられたことを特徴
としている。
【0025】[作用効果]以上の第3の実施の形態によ
れば、部分放電の検出対象近傍の絶縁スペーサ3以外の
絶縁スペーサ3の外周部を、シールド板10で覆うた
め、部分放電検出部6への外部ノイズの侵入を低減させ
ることができる。これにより、部分放電検出部6の感度
及び精度をいっそう高めることができる。
【0026】(4)第4の実施の形態 [構成]第4の実施の形態は請求項3に対応したもので
あり、図4は第4の実施の形態の構成図である。図4に
示すように、接地金属容器1のフランジ部1aと絶縁ス
ペーサ3との間には検出リング11及び絶縁リング12
が設置されている。検出リング11は絶縁スペーサ3
側、絶縁リング12はフランジ部1a側に配置されてい
る。つまり、検出リング11は絶縁リング12により接
地金属容器1と絶縁されている。また、検出リング11
は接地金属容器1のフランジ部1aの内径及び外径とほ
ぼ等しい大きさとなっている。さらに、検出リング11
には信号伝送線7を介して信号処理部8が接続されてい
る。
【0027】[作用効果]以上のような第4の実施の形
態では、検出リング11を接地金属容器1の内部に組込
んで設置しており、しかも検出リング11と接地金属容
器1フランジ部1aとは内径及び外径がほぼ等しい。し
たがって、検出リング11は外部ノイズの影響を受ける
ことなく、接地金属容器1内で発生した部分放電を効率
良く検出することができる。
【0028】(5)第5の実施の形態 [構成]第5の実施の形態は請求項4に対応したもの
で、図5は第5の実施の形態の構成図である。第5の実
施の形態は接続ボルト5の先端部同士と頭部同士とを片
側交互に2組ずつ導通接続する接続線13が設置された
ことを構成上の特徴としている。接続線13の1つには
信号伝送線7を介して信号処理部8が接続されている。
【0029】[作用効果]このような第5の実施の形態
では、接続線13が接続ボルト5の先端部同士と頭部同
士とを交互に導通接続することにより、接続ボルト5全
体を直列に連結することができる。このため、接続ボル
ト5自体を部分放電の検出部とすることができ、接地金
属容器1内の部分放電を効率良く検出することが可能と
なる。しかも、既存の部材である接続ボルト5を利用し
て簡単に部分放電検出部を構成できる。したがって、部
分放電検出部の移動・携帯及び取付を容易に行うことが
できる。
【0030】(6)第6の実施の形態 [構成]第6の実施の形態は請求項5に対応しており、
図6は第6の実施の形態の構成図である。図6に示すよ
うに、絶縁スペーサ3の外周部にはフレキシブルな構造
のダイポールアンテナ14が絶縁されて巻かれたことを
特徴としている。ダイポールアンテナ14は高周波電磁
波または高周波面電流を検出するように構成されてい
る。
【0031】[作用効果]上記の第6の実施の形態によ
れば、絶縁スペーサ3の外周部に巻きつけたダイポール
アンテナ14によって接地金属容器1内で発生した部分
放電を効率よく検出することができる。しかも、ダイポ
ールアンテナ14はフレキシブルな構造をとるため、自
由に曲げることができ、絶縁スペーサ3に対して簡単に
取付けることができる。
【0032】(7)他の実施の形態 なお、本発明の部分放電検出装置は上記実施の形態に限
定されるものではなく、例えば、第3の実施の形態にお
いて部分放電検出器を2台取付けても良い。また、第4
〜第6の実施の形態において部分放電の検出対象となる
絶縁スペーサ3を除いた絶縁スペーサ3にシールド板1
0を取付けても良い。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
接地金属容器の外表面に部分放電検出器を設置するとい
う簡単な構成により、小形化が容易な部分放電検出器を
用いて接地金属容器の外表面から漏洩した高周波電流を
効率良く検出することができ、携帯性及び取付性に優
れ、且つ高感度・高精度な部分放電検出装置を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の構成図。
【図2】本発明の第2の実施の形態の構成図。
【図3】本発明の第3の実施の形態の構成図。
【図4】本発明の第4の実施の形態の構成図。
【図5】本発明の第5の実施の形態の構成図。
【図6】本発明の第6の実施の形態の構成図。
【図7】従来の部分放電検出装置の構成図。
【図8】従来の部分放電検出装置の構成図。
【符号の説明】
1…接地金属容器 1a…フランジ部 2…外部アンテナ 3…絶縁スペーサ 4…スロットアンテナ 5…接続ボルト 6…部分放電検出器 7…信号伝送線 8,9…信号処理部 10…シールド板 11…検出リング 12…絶縁リング 13…接続線 14…ダイポールアンテナ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁ガスを封入した接地金属容器内に通
    電用の高電圧導体と、この高電圧導体を絶縁支持する絶
    縁部材とが配置され、前記絶縁部材により隣接する前記
    接地金属容器が絶縁区分されつつ前記接地金属容器同士
    が接続された高電圧機器に取付けられる装置であって、
    前記接地金属容器内で発生した部分放電を検出する部分
    放電検出装置において、 前記接地金属容器の外表面に部分放電検出器が設置され
    たことを特徴とする部分放電検出装置。
  2. 【請求項2】 前記部分放電検出器は前記絶縁部材によ
    り絶縁区分された両側の前記接地金属容器のそれぞれに
    設置されたことを特徴とする請求項1記載の部分放電検
    出装置。
  3. 【請求項3】 絶縁ガスを封入した接地金属容器内に通
    電用の高電圧導体と、この高電圧導体を絶縁支持する絶
    縁部材とが配置され、前記絶縁部材により隣接する前記
    接地金属容器が絶縁区分されつつ前記接地金属容器同士
    が接続された高電圧機器に取付けられる装置であって、
    前記接地金属容器内で発生した部分放電を検出する部分
    放電検出装置において、 前記絶縁部材と前記接地金属容器との間には該接地金属
    容器の内径及び外径とほぼ等しいリング状の検出電極が
    前記接地金属容器と絶縁されて設置されたことを特徴と
    する部分放電検出装置。
  4. 【請求項4】 絶縁ガスを封入した接地金属容器内に通
    電用の高電圧導体と、この高電圧導体を絶縁支持する絶
    縁部材とが配置され、前記絶縁部材により隣接する前記
    接地金属容器が絶縁区分されつつ前記接地金属容器同士
    が接続された高電圧機器に取付けられる装置であって、
    前記接地金属容器内で発生した部分放電を検出する部分
    放電検出装置において、 前記接地金属容器には隣接する前記接地金属容器同士を
    接続する接続ボルトが複数固定され、 前記接続ボルトにはその先端部同士と頭部同士とを交互
    に導通接続する接続線が設置されたことを特徴とする部
    分放電検出装置。
  5. 【請求項5】 絶縁ガスを封入した接地金属容器内に通
    電用の高電圧導体と、この高電圧導体を絶縁支持する絶
    縁部材とが配置され、前記絶縁部材により隣接する前記
    接地金属容器が絶縁区分されつつ前記接地金属容器同士
    が接続された高電圧機器に取付けられる装置であって、
    前記接地金属容器内で発生した部分放電を検出する部分
    放電検出装置において、 前記絶縁部材の外周部にはフレキシブルなダイポールア
    ンテナが絶縁されて巻かれたことを特徴とする部分放電
    検出装置。
  6. 【請求項6】 部分放電の検出対象近傍の前記絶縁部材
    を除いて前記絶縁部材に電磁波を遮蔽するシールド板が
    取付けられたことを特徴とする請求項1、2、3、4ま
    たは5記載の部分放電検出装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105606970A (zh) * 2016-02-02 2016-05-25 合肥工业大学智能制造技术研究院 一种基于空间滤波法的超高频局部放电在线监测系统

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