JP2002022790A - ガス絶縁機器の部分放電検出装置 - Google Patents
ガス絶縁機器の部分放電検出装置Info
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- JP2002022790A JP2002022790A JP2000202445A JP2000202445A JP2002022790A JP 2002022790 A JP2002022790 A JP 2002022790A JP 2000202445 A JP2000202445 A JP 2000202445A JP 2000202445 A JP2000202445 A JP 2000202445A JP 2002022790 A JP2002022790 A JP 2002022790A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ガス絶縁機器の内部に発生する部分放電を安全
かつ高感度に検出する。 【解決手段】絶縁性ガスを封入し、内部に高圧導体を備
えた接地容器３と、該接地容器の側壁部に形成した突出
部４および該突出部を外気から密閉する閉鎖板８からな
る格納容器と、前記格納容器内に配置した部分放電検出
電極５からなり、該部分放電検出電極を外部に導出し
て、接地容器内に発生する部分放電を検出するガス絶縁
機器の部分放電検出装置において、前記部分放電検出電
極を外部に導出する導体を短絡キャップ２２により短絡
した。
かつ高感度に検出する。 【解決手段】絶縁性ガスを封入し、内部に高圧導体を備
えた接地容器３と、該接地容器の側壁部に形成した突出
部４および該突出部を外気から密閉する閉鎖板８からな
る格納容器と、前記格納容器内に配置した部分放電検出
電極５からなり、該部分放電検出電極を外部に導出し
て、接地容器内に発生する部分放電を検出するガス絶縁
機器の部分放電検出装置において、前記部分放電検出電
極を外部に導出する導体を短絡キャップ２２により短絡
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス絶縁機器の部分
放電検出装置にかかり、特にガス絶縁機器の内部に発生
する部分放電を高感度に検出するガス絶縁機器の部分放
電検出装置に関する。
放電検出装置にかかり、特にガス絶縁機器の内部に発生
する部分放電を高感度に検出するガス絶縁機器の部分放
電検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電力供給量の増大や変電所設備の
コンパクト化などに伴い、電気絶縁性能、電流遮断性能
および信頼性に優れた高圧のＳＦ６ガスを封入した各種
のガス絶縁機器が普及している。
コンパクト化などに伴い、電気絶縁性能、電流遮断性能
および信頼性に優れた高圧のＳＦ６ガスを封入した各種
のガス絶縁機器が普及している。
【０００３】これらのガス絶縁機器に封入したＳＦ６ガ
スは平等電界下では優れた絶縁特性を示すが、不平等電
界下では絶縁特性が低下する。不平等電界が生成される
要因としては機器内への異物混入、内部導体上に形成さ
れた突起、絶縁スペーサ内のボイドなどの内部異常があ
げられる。このような内部異常が存在すると高電圧印加
時に部分放電が発生し、最終的には絶縁破壊に至る可能
性がある。絶縁破壊事故を未然に防ぐためには、絶縁破
壊の前駆現象と言える部分放電を精度よく検出する必要
がある。例えば特開平２−３１１７４号公報には、ガス
絶縁機器内部に検出器を設置し、該検出器により部分放
電に起因する電磁波を検出することにより、ガス絶縁機
器内に発生した部分放電を検出することが示されてい
る。
スは平等電界下では優れた絶縁特性を示すが、不平等電
界下では絶縁特性が低下する。不平等電界が生成される
要因としては機器内への異物混入、内部導体上に形成さ
れた突起、絶縁スペーサ内のボイドなどの内部異常があ
げられる。このような内部異常が存在すると高電圧印加
時に部分放電が発生し、最終的には絶縁破壊に至る可能
性がある。絶縁破壊事故を未然に防ぐためには、絶縁破
壊の前駆現象と言える部分放電を精度よく検出する必要
がある。例えば特開平２−３１１７４号公報には、ガス
絶縁機器内部に検出器を設置し、該検出器により部分放
電に起因する電磁波を検出することにより、ガス絶縁機
器内に発生した部分放電を検出することが示されてい
る。
【０００４】図９は従来のガス絶縁機器の部分放電検出
装置を示す図であり、図１０は部分放電検出装置の詳細
を示す図である。これらの図において、１は絶縁スペー
サ、２は内部導体であり、絶縁スペーサ１により接地容
器３内に保持する。３はＳＦ６ガス等の絶縁性ガスを封
入した金属製の接地容器、４は接地容器１の側壁部に形
成した突出部、５は突出部４内に収納した部分放電検出
電極、６は部分放電検出電極５を外部に導出する同軸状
の密封端子、７は突出部４に取り付けたフランジであ
る。８はフランジ７に取り付けた閉鎖板であり、該閉鎖
板に前記密封端子を貫通して取り付ける。９は密封端子
に取り付ける同軸コネクタである。
装置を示す図であり、図１０は部分放電検出装置の詳細
を示す図である。これらの図において、１は絶縁スペー
サ、２は内部導体であり、絶縁スペーサ１により接地容
器３内に保持する。３はＳＦ６ガス等の絶縁性ガスを封
入した金属製の接地容器、４は接地容器１の側壁部に形
成した突出部、５は突出部４内に収納した部分放電検出
電極、６は部分放電検出電極５を外部に導出する同軸状
の密封端子、７は突出部４に取り付けたフランジであ
る。８はフランジ７に取り付けた閉鎖板であり、該閉鎖
板に前記密封端子を貫通して取り付ける。９は密封端子
に取り付ける同軸コネクタである。
【０００５】１０は部分放電検出器１６と増幅器１１を
接続する整合回路、１１は増幅器、１２はスペクトラム
アナライザ、オシロスコープ等からなる部分放電信号の
測定器、１３は検出した部分放電信号の大きさ、パター
ン等をを解析して部分放電の有無を判定する判定器であ
る。１４は異物等により内部導体２上に形成された突起
であり、該突起等から部分放電が発生する。１５は前記
部分放電等に基づき発生した電磁波である。１６は検出
電極５からなる部分放電検出器である。
接続する整合回路、１１は増幅器、１２はスペクトラム
アナライザ、オシロスコープ等からなる部分放電信号の
測定器、１３は検出した部分放電信号の大きさ、パター
ン等をを解析して部分放電の有無を判定する判定器であ
る。１４は異物等により内部導体２上に形成された突起
であり、該突起等から部分放電が発生する。１５は前記
部分放電等に基づき発生した電磁波である。１６は検出
電極５からなる部分放電検出器である。
【０００６】図９に示すように内部導体２上の突起等か
ら発生した部分放電に基づく電磁波は導波管の原理によ
り接地容器３内部をほとんど減衰することなく伝播し、
部分放電検出器１６により検出される。前記部分放電検
出信号は立ち上がり時間が１ｎｓ以下の高速のパルスで
あり、高い周波数帯域まで信号成分を持つため、前記検
出器１６にはＳ／Ｎ比が良好で放送波や通信波などの外
部ノイズの影響が少ない高周波数帯域（ＵＨＦ帯）の信
号検出器が用いられる。
ら発生した部分放電に基づく電磁波は導波管の原理によ
り接地容器３内部をほとんど減衰することなく伝播し、
部分放電検出器１６により検出される。前記部分放電検
出信号は立ち上がり時間が１ｎｓ以下の高速のパルスで
あり、高い周波数帯域まで信号成分を持つため、前記検
出器１６にはＳ／Ｎ比が良好で放送波や通信波などの外
部ノイズの影響が少ない高周波数帯域（ＵＨＦ帯）の信
号検出器が用いられる。
【０００７】部分放電検出器の検出電極５により検出し
た部分放電検出信号はフィルタ等の整合回路１０などを
通して増幅器１１に入力される。増幅器１１がなくても
部分放電信号が十分に検出できる場合には信号出力はス
ペクトラムアナライザやオシロスコープ等からなる測定
器１２に直接入力できる。スペクトラムアナライザは周
波数領域での信号検出、オシロスコープは時間領域での
信号検出を行い、判定器１３は前記検出した信号の大き
さやパターンにより該信号が部分放電に基づく信号であ
るか否かの判定を行う。
た部分放電検出信号はフィルタ等の整合回路１０などを
通して増幅器１１に入力される。増幅器１１がなくても
部分放電信号が十分に検出できる場合には信号出力はス
ペクトラムアナライザやオシロスコープ等からなる測定
器１２に直接入力できる。スペクトラムアナライザは周
波数領域での信号検出、オシロスコープは時間領域での
信号検出を行い、判定器１３は前記検出した信号の大き
さやパターンにより該信号が部分放電に基づく信号であ
るか否かの判定を行う。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】部分放電信号を検出す
るための検出電極５は図１０に示すように接地金属容器
３から電位的に浮いている状態となっており、内部導体
２に電圧が印加された場合には内部導体２と検出電極５
間の静電容量Ｃ１と、検出電極５と接地容器３間の静電
容量Ｃ２の容量分圧により検出電極５に電圧が発生する
ことになる。例えばＣ１：Ｃ２＝１：１０００の場合に
は、５５０ｋＶガス絶縁開閉装置の雷インパルス耐電圧
である１４２５ｋＶが内部導体２に印加された場合、検
出電極５には１４２５Ｖの高電圧が発生することにな
り、閉鎖板８を貫通する密封端子の同軸コネクタ９にも
同等の高電圧が発生することになる。
るための検出電極５は図１０に示すように接地金属容器
３から電位的に浮いている状態となっており、内部導体
２に電圧が印加された場合には内部導体２と検出電極５
間の静電容量Ｃ１と、検出電極５と接地容器３間の静電
容量Ｃ２の容量分圧により検出電極５に電圧が発生する
ことになる。例えばＣ１：Ｃ２＝１：１０００の場合に
は、５５０ｋＶガス絶縁開閉装置の雷インパルス耐電圧
である１４２５ｋＶが内部導体２に印加された場合、検
出電極５には１４２５Ｖの高電圧が発生することにな
り、閉鎖板８を貫通する密封端子の同軸コネクタ９にも
同等の高電圧が発生することになる。
【０００９】容量分圧による電圧は、検出電極５と検出
電極に近接して配置した接地板の間に絶縁フィルムなど
の絶縁材を挟むことにより、検出電極５と接地電極間の
静電容量を大きくして検出電極５に誘起される電圧を低
くすることができる。
電極に近接して配置した接地板の間に絶縁フィルムなど
の絶縁材を挟むことにより、検出電極５と接地電極間の
静電容量を大きくして検出電極５に誘起される電圧を低
くすることができる。
【００１０】しかしながら、検出電極５と接地電極の間
隙を小さくすると、検出電極５に誘起された部分放電信
号うちの数百ＭＨｚ以上の高周波成分が検出電極５と接
地電極間の静電容量Ｃ２を通して接地に逃げてしまい、
高周波成分の検出感度が低下する。
隙を小さくすると、検出電極５に誘起された部分放電信
号うちの数百ＭＨｚ以上の高周波成分が検出電極５と接
地電極間の静電容量Ｃ２を通して接地に逃げてしまい、
高周波成分の検出感度が低下する。
【００１１】また、前記高電圧を低減するするために、
検出電極５と測定器の間にハイパスフィルタを挿入し数
百ＭＨｚ未満の低い周波数成分をカットする方法も考え
られるが、部分放電検出装置の部品点数が多くなるだけ
でなく装置の周波数特性に影響を与えて部分放電検出装
置の周波数特性を悪化させる原因となる。
検出電極５と測定器の間にハイパスフィルタを挿入し数
百ＭＨｚ未満の低い周波数成分をカットする方法も考え
られるが、部分放電検出装置の部品点数が多くなるだけ
でなく装置の周波数特性に影響を与えて部分放電検出装
置の周波数特性を悪化させる原因となる。
【００１２】また、ガス絶縁機器は接地容器内に高圧の
ＳＦ６ガスを封入している。このため、接地容器内に封
入した検出電極５は前記接地容器３内の高圧に耐える同
軸構造の密封端子を介して信号を導出することが必要で
ある。同軸構造の密封端子６は通常封入ガスに対する耐
圧を持たせるためにエポキシやセラミックなどの絶縁物
により芯線とアース線を電気的に絶縁している。しか
し、この密封端子６から同軸ケーブルを介して検出信号
を導出すると、導出線路のインピーダンスに不連続生
じ、信号伝送の周波数特性が悪化して高周波数信号を精
度よく測定できなくなる。すなわち、より高精度な診断
を行うためには、部分放電検出装置自体の検出感度をあ
げる外に、検出電極５で検出した部分放電信号をできる
だけ減衰させることなく測定器に導くことが必要であ
る。
ＳＦ６ガスを封入している。このため、接地容器内に封
入した検出電極５は前記接地容器３内の高圧に耐える同
軸構造の密封端子を介して信号を導出することが必要で
ある。同軸構造の密封端子６は通常封入ガスに対する耐
圧を持たせるためにエポキシやセラミックなどの絶縁物
により芯線とアース線を電気的に絶縁している。しか
し、この密封端子６から同軸ケーブルを介して検出信号
を導出すると、導出線路のインピーダンスに不連続生
じ、信号伝送の周波数特性が悪化して高周波数信号を精
度よく測定できなくなる。すなわち、より高精度な診断
を行うためには、部分放電検出装置自体の検出感度をあ
げる外に、検出電極５で検出した部分放電信号をできる
だけ減衰させることなく測定器に導くことが必要であ
る。
【００１３】本発明は前記問題点に鑑みてなされたもの
で、ガス絶縁機器の内部に発生する部分放電を安全かつ
高感度に検出できるガス絶縁機器の部分放電検出装置を
提供する。
で、ガス絶縁機器の内部に発生する部分放電を安全かつ
高感度に検出できるガス絶縁機器の部分放電検出装置を
提供する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために次のような手段を採用した。
解決するために次のような手段を採用した。
【００１５】絶縁性ガスを封入し、内部に高圧導体を備
えた接地容器と、該接地容器の側壁部に形成した突出部
および該突出部を外気から密閉する閉鎖板からなる格納
容器と、前記格納容器内に配置した部分放電検出電極か
らなり、該部分放電検出電極を外部に導出して、接地容
器内に発生する部分放電を検出するガス絶縁機器の部分
放電検出装置において、前記部分放電検出電極を外部に
導出する導体を短絡キャップにより短絡する。
えた接地容器と、該接地容器の側壁部に形成した突出部
および該突出部を外気から密閉する閉鎖板からなる格納
容器と、前記格納容器内に配置した部分放電検出電極か
らなり、該部分放電検出電極を外部に導出して、接地容
器内に発生する部分放電を検出するガス絶縁機器の部分
放電検出装置において、前記部分放電検出電極を外部に
導出する導体を短絡キャップにより短絡する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図１な
いし図８を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に
かかるガス絶縁機器の部分放電検出装置を示す図であ
る。図において、２０は密封端子８と同軸ケーブル２１
を接続する同軸Ｔ分岐コネクタであり、端子２０ａを密
封端子８に、端子２０ｂを同軸ケーブル２１にそれぞれ
接続し、端子２０ｃに短絡キャップ２２を被着する。２
２は短絡キャップ、２１ａは同軸ケーブル２１の中心導
体であり、短絡キャップ２２は同軸ケーブル２１の中心
導体と外側導体とを短絡接続する。２３は絶縁材、２４
は検出電極５に絶縁材２３を挟んで対向配置した検出電
極の接地板であり、前記検出電極は同軸ケーブルの中心
導体２１ａに、接地電極２４は外側導体にそれぞれ接続
する。なお、図９ないし図１０に示される部分と同一部
分については以下の説明において同一符号を付してその
説明を省略する。
いし図８を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に
かかるガス絶縁機器の部分放電検出装置を示す図であ
る。図において、２０は密封端子８と同軸ケーブル２１
を接続する同軸Ｔ分岐コネクタであり、端子２０ａを密
封端子８に、端子２０ｂを同軸ケーブル２１にそれぞれ
接続し、端子２０ｃに短絡キャップ２２を被着する。２
２は短絡キャップ、２１ａは同軸ケーブル２１の中心導
体であり、短絡キャップ２２は同軸ケーブル２１の中心
導体と外側導体とを短絡接続する。２３は絶縁材、２４
は検出電極５に絶縁材２３を挟んで対向配置した検出電
極の接地板であり、前記検出電極は同軸ケーブルの中心
導体２１ａに、接地電極２４は外側導体にそれぞれ接続
する。なお、図９ないし図１０に示される部分と同一部
分については以下の説明において同一符号を付してその
説明を省略する。
【００１７】部分放電電磁波を検出する検出電極５は同
軸密封端子６を介して閉鎖板８に取付け、接地容器３の
側壁部に形成した突出部４内に配置する。この突出部内
は低電界であり、かつ、外部とはシールドされているた
め、外部の電界およびノイズの影響を受けることなく、
Ｓ／Ｎの良い測定が可能である。また、短絡キャップ２
２により同軸ケーブル２１の中心導体と外側導体とを短
絡接続するため、検出電極５は接地電位となり、商用周
波数電圧や雷インパルス電圧が内部導体２に印加されて
もこのような電圧が検出電極に誘起されることはない。
軸密封端子６を介して閉鎖板８に取付け、接地容器３の
側壁部に形成した突出部４内に配置する。この突出部内
は低電界であり、かつ、外部とはシールドされているた
め、外部の電界およびノイズの影響を受けることなく、
Ｓ／Ｎの良い測定が可能である。また、短絡キャップ２
２により同軸ケーブル２１の中心導体と外側導体とを短
絡接続するため、検出電極５は接地電位となり、商用周
波数電圧や雷インパルス電圧が内部導体２に印加されて
もこのような電圧が検出電極に誘起されることはない。
【００１８】このように、短絡キャップ２２を設けるこ
とにより検出電極５の電位は接地電位となるため、高電
圧導体２に高電圧が印加されたとしてもコネクタ部に商
用周波数の交流電圧や雷インパルス電圧が誘起されるこ
とはない。また、実験によると短絡キャップ２２を接続
しても数百ＭＨｚ以上の高周波信号はほとんど影響を受
けずに測定器側に伝播するため、検出感度が低下するこ
とはない。
とにより検出電極５の電位は接地電位となるため、高電
圧導体２に高電圧が印加されたとしてもコネクタ部に商
用周波数の交流電圧や雷インパルス電圧が誘起されるこ
とはない。また、実験によると短絡キャップ２２を接続
しても数百ＭＨｚ以上の高周波信号はほとんど影響を受
けずに測定器側に伝播するため、検出感度が低下するこ
とはない。
【００１９】図２ないし図３は、それぞれ同軸ケーブル
２１の中心導体と外側導体とを短絡接続する他の方法を
示す模式図である。図２において、３１は同軸コネクタ
９と接続する同軸ケーブルの接続端子、３２は同軸ケー
ブルの中心導体と外側導体を短絡する短絡線である。ま
た、図３において、３３は検出電極５および接地電極１
７のそれぞれ周縁部を短絡する短絡線である。
２１の中心導体と外側導体とを短絡接続する他の方法を
示す模式図である。図２において、３１は同軸コネクタ
９と接続する同軸ケーブルの接続端子、３２は同軸ケー
ブルの中心導体と外側導体を短絡する短絡線である。ま
た、図３において、３３は検出電極５および接地電極１
７のそれぞれ周縁部を短絡する短絡線である。
【００２０】部分放電検出電極５は図１０に関連して説
明したように内部導体２の電圧を静電分圧する電圧測定
用電極としても利用することが可能であるため、図３に
示すように接地容器３内部で短絡すると分圧電極として
の機能が失われれる。これに対して、図１に示すように
接地容器３の外部において短絡キャップ２２を用いて短
絡する方法を用いると、部分放電検出電極５を分圧電極
として利用するときには、短絡キャップ２２をはずすだ
けで検出電極５に誘起する分圧電圧を定することができ
る。このため芯線が金属摺動による接触で構成される短
絡キャップを用いると測定時の取扱が便利で、実用的で
ある。なお、短絡キャップ２２に代えて、抵抗あるいは
インダクタンスを用いて接続しても原理的には同じ効果
が期待できる。しかし、抵抗あるいはインダクタンスは
数ＧＨｚの高い周波数領域において素子の周波数特性の
問題が出てくるため、短絡キャップ２２を用いる方法が
もっとも有効である。
明したように内部導体２の電圧を静電分圧する電圧測定
用電極としても利用することが可能であるため、図３に
示すように接地容器３内部で短絡すると分圧電極として
の機能が失われれる。これに対して、図１に示すように
接地容器３の外部において短絡キャップ２２を用いて短
絡する方法を用いると、部分放電検出電極５を分圧電極
として利用するときには、短絡キャップ２２をはずすだ
けで検出電極５に誘起する分圧電圧を定することができ
る。このため芯線が金属摺動による接触で構成される短
絡キャップを用いると測定時の取扱が便利で、実用的で
ある。なお、短絡キャップ２２に代えて、抵抗あるいは
インダクタンスを用いて接続しても原理的には同じ効果
が期待できる。しかし、抵抗あるいはインダクタンスは
数ＧＨｚの高い周波数領域において素子の周波数特性の
問題が出てくるため、短絡キャップ２２を用いる方法が
もっとも有効である。
【００２１】図４は、部分放電検出電極としてダイポー
ルアンテナ型の検出電極を用いた例を示す図である。図
において、５ａおよび５ｂはそれぞれ非対称に分割した
半円形状の検出電極であり、電極５ａは同軸密封端子の
芯線６１に、電極５ｂは密封端子の外皮線６２に接続す
る。また、同軸密封端子の外皮線６２は閉鎖板８に接続
しているため、接地電位にある。
ルアンテナ型の検出電極を用いた例を示す図である。図
において、５ａおよび５ｂはそれぞれ非対称に分割した
半円形状の検出電極であり、電極５ａは同軸密封端子の
芯線６１に、電極５ｂは密封端子の外皮線６２に接続す
る。また、同軸密封端子の外皮線６２は閉鎖板８に接続
しているため、接地電位にある。
【００２２】ダイポールアンテナ型の検出電極を用いる
場合には、検出電極５ａ、５ｂと接地面との高さがおお
よそ（波長）／４のときに接地面の影響がプラスに作用
して大きな信号出力を得ることができる。例えば測定周
波数帯域が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの場合は電磁波の波長
が１００ｍｍ〜１０００ｍｍとなるため、検出電極５と
接地面（閉鎖板８）との高さを２０ｍｍ以上にすると検
出感度を大きくすることができる。図に示すように円板
状の検出電極５ａ、５ｂを用いる場合、検出電極５ａ、
５ｂと接地面の高さを２０ｍｍ以上にすると、検出電極
５と接地間の静電容量Ｃ２が小さくなるために中心導体
２に電圧が印加された場合に検出電極に非常に大きな電
圧が発生することになる。これを防止するためには、前
述した短絡キャップ２２を用いて高圧の商用周波数電圧
や雷インパルス電圧が誘起されないようにする必要があ
る。
場合には、検出電極５ａ、５ｂと接地面との高さがおお
よそ（波長）／４のときに接地面の影響がプラスに作用
して大きな信号出力を得ることができる。例えば測定周
波数帯域が数百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの場合は電磁波の波長
が１００ｍｍ〜１０００ｍｍとなるため、検出電極５と
接地面（閉鎖板８）との高さを２０ｍｍ以上にすると検
出感度を大きくすることができる。図に示すように円板
状の検出電極５ａ、５ｂを用いる場合、検出電極５ａ、
５ｂと接地面の高さを２０ｍｍ以上にすると、検出電極
５と接地間の静電容量Ｃ２が小さくなるために中心導体
２に電圧が印加された場合に検出電極に非常に大きな電
圧が発生することになる。これを防止するためには、前
述した短絡キャップ２２を用いて高圧の商用周波数電圧
や雷インパルス電圧が誘起されないようにする必要があ
る。
【００２３】なお、図１ないし図３に示しように検出電
極５ａ，５ｂに対向して接地電極を配置することができ
る。この場合は、半円板状の検出電極５ａ、５ｂと接地
電極間に挟む絶縁物として、その誘電率−周波数特性
が、数百ＭＨｚ以上の周波数で誘電率が低下する絶縁物
を用いるとよい。すなわち、数百ＭＨｚ以上の周波数帯
域では誘電率が小さいために、検出電極５で検出した数
百ＭＨｚ以上の信号が接地電極に逃げるのを防止するこ
とができる。
極５ａ，５ｂに対向して接地電極を配置することができ
る。この場合は、半円板状の検出電極５ａ、５ｂと接地
電極間に挟む絶縁物として、その誘電率−周波数特性
が、数百ＭＨｚ以上の周波数で誘電率が低下する絶縁物
を用いるとよい。すなわち、数百ＭＨｚ以上の周波数帯
域では誘電率が小さいために、検出電極５で検出した数
百ＭＨｚ以上の信号が接地電極に逃げるのを防止するこ
とができる。
【００２４】また、図に示すように、ダイポールアンテ
ナ型の検出電極５ａ、５ｂの大きさを非対称にして検出
感度をあげることができる。すなわち、検出電極５ａ、
５ｂの大きさを非対称とすることによりアンテナインピ
ーダンスを低下させることができる。ダイポールアンテ
ナのインピーダンスは純抵抗分が７３Ωであり、測定系
の特性インピーダンス５０Ωとは異なっている。つま
り、検出電極５ａ、５ｂの大きさを非対称にして検出電
極５ａ、５ｂからなるアンテナの特性インピーダンスを
５０Ωにすることにより、通常の測定器に用いられる５
０Ωの同軸線路と整合させることができ、これによりイ
ンピーダンス不連続点による信号減衰を防ぐことができ
る。
ナ型の検出電極５ａ、５ｂの大きさを非対称にして検出
感度をあげることができる。すなわち、検出電極５ａ、
５ｂの大きさを非対称とすることによりアンテナインピ
ーダンスを低下させることができる。ダイポールアンテ
ナのインピーダンスは純抵抗分が７３Ωであり、測定系
の特性インピーダンス５０Ωとは異なっている。つま
り、検出電極５ａ、５ｂの大きさを非対称にして検出電
極５ａ、５ｂからなるアンテナの特性インピーダンスを
５０Ωにすることにより、通常の測定器に用いられる５
０Ωの同軸線路と整合させることができ、これによりイ
ンピーダンス不連続点による信号減衰を防ぐことができ
る。
【００２５】前述のように、図９示す整合回路１０使用
してアンテナ系と測定系の整合をとることができる。し
かし、整合回路のみで広帯域にわたって整合をとること
は困難であり、アンテナ自体を調整してアンテナインピ
ーダンスを整合させるほうが望ましい。アンテナインピ
ーダンスは検出電極５ａ、５ｂの形状を非対称とする
外、検出電極５ａ、５ｂの形状を変えることにより、等
価的に複数の電極長さ成分を有するアンテナを形成し、
これによりアンテナとしての広帯域化を達成することが
できる。
してアンテナ系と測定系の整合をとることができる。し
かし、整合回路のみで広帯域にわたって整合をとること
は困難であり、アンテナ自体を調整してアンテナインピ
ーダンスを整合させるほうが望ましい。アンテナインピ
ーダンスは検出電極５ａ、５ｂの形状を非対称とする
外、検出電極５ａ、５ｂの形状を変えることにより、等
価的に複数の電極長さ成分を有するアンテナを形成し、
これによりアンテナとしての広帯域化を達成することが
できる。
【００２６】図５は、図４に示す同軸密封端子６と検出
電極５ａ、５ｂとの接続部を示す図である。図に示すよ
うに外皮線６２の一部に凸部６２ａを形成し、該凸部６
２ａに検出電極５ｂを取付け、芯線６１に検出電極５ａ
を取り付ける。
電極５ａ、５ｂとの接続部を示す図である。図に示すよ
うに外皮線６２の一部に凸部６２ａを形成し、該凸部６
２ａに検出電極５ｂを取付け、芯線６１に検出電極５ａ
を取り付ける。
【００２７】図６は、同軸密封端子６と同軸ケーブルを
接続する同軸コネクタ端子２０ａの詳細を示す図であ
る。図に示すように同軸ケーブルに接続した同軸コネク
タの端子２０ａを同軸密封端子６に形成した差込アダプ
タ６３に挿入して接続する。このようにして、接地容器
３内の検出電極５から高周波信号の信号減衰を極力抑制
しながら接地容器３の外部に引出すことができる。
接続する同軸コネクタ端子２０ａの詳細を示す図であ
る。図に示すように同軸ケーブルに接続した同軸コネク
タの端子２０ａを同軸密封端子６に形成した差込アダプ
タ６３に挿入して接続する。このようにして、接地容器
３内の検出電極５から高周波信号の信号減衰を極力抑制
しながら接地容器３の外部に引出すことができる。
【００２８】図７ないし図８は、部分放電検出電極とし
てファンアンテナ型の検出電極を用いた例を示す図であ
る。これらの図において、５Ｃおよび５ｄは検出電極、
５１および５２は検出電極５Ｃおよび５ｄと接地間に挿
入したインピーダンス整合用の抵抗である。ファンアン
テナは特性インピーダンスが１８０Ω以上と大きいため
簡単には整合が取れない場合がある。そのようなアンテ
ナを整合させるためには図に示すようにアンテナの端部
にそれぞれ抵抗５１、５２を接続して整合したり、ある
いは接地容器３内に整合回路を配備することにより感度
のよい検出が可能となる。
てファンアンテナ型の検出電極を用いた例を示す図であ
る。これらの図において、５Ｃおよび５ｄは検出電極、
５１および５２は検出電極５Ｃおよび５ｄと接地間に挿
入したインピーダンス整合用の抵抗である。ファンアン
テナは特性インピーダンスが１８０Ω以上と大きいため
簡単には整合が取れない場合がある。そのようなアンテ
ナを整合させるためには図に示すようにアンテナの端部
にそれぞれ抵抗５１、５２を接続して整合したり、ある
いは接地容器３内に整合回路を配備することにより感度
のよい検出が可能となる。
【００２９】以上説明したように、本実施形態によれば
接地容器の外部に信号を導出する同軸線路の芯線と外皮
線間を短絡キャップ等を用いて短絡するので、商用周波
電圧や雷インパルス電圧が内部導体に印加されたとき、
検出電極に高電圧が誘起されることはなくなる。このた
め、測定中における感電あるいは高電圧による測定装置
の破壊を防止して安全に部分放電を測定することができ
る。また、短絡キャップを取り外すことにより、部分放
電検出電極を内部導体の電圧を測定するための分圧電極
して利用することができる。また、検出電極と外部に導
出する同軸ケーブル等の伝送線路とのインピーダンス整
合を図るので、部分放電信号を減衰させることなく高感
度化に検出することができる。
接地容器の外部に信号を導出する同軸線路の芯線と外皮
線間を短絡キャップ等を用いて短絡するので、商用周波
電圧や雷インパルス電圧が内部導体に印加されたとき、
検出電極に高電圧が誘起されることはなくなる。このた
め、測定中における感電あるいは高電圧による測定装置
の破壊を防止して安全に部分放電を測定することができ
る。また、短絡キャップを取り外すことにより、部分放
電検出電極を内部導体の電圧を測定するための分圧電極
して利用することができる。また、検出電極と外部に導
出する同軸ケーブル等の伝送線路とのインピーダンス整
合を図るので、部分放電信号を減衰させることなく高感
度化に検出することができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ガ
ス絶縁機器の内部に発生する部分放電を高感度に検出す
ることができる。
ス絶縁機器の内部に発生する部分放電を高感度に検出す
ることができる。
【図１】本発明の実施形態にかかるガス絶縁機器の部分
放電検出装置を示す図である。
放電検出装置を示す図である。
【図２】同軸ケーブルの中心導体と外側導体とを短絡接
続する他の方法を示す図である。
続する他の方法を示す図である。
【図３】同軸ケーブルの中心導体と外側導体とを短絡接
続するさらに他の方法を示す図である。
続するさらに他の方法を示す図である。
【図４】部分放電検出電極の構成例を示す図である。
【図５】同軸密封端子と検出電極との接続部を示す図で
ある。
ある。
【図６】同軸密封端子と同軸コネクタ端子の詳細を示す
図である。
図である。
【図７】部分放電検出電極の他の構成例を示す図であ
る。
る。
【図８】部分放電検出電極のさらに他の構成例を示す図
である。
である。
【図９】従来のガス絶縁機器の部分放電検出装置を示す
図である。。
図である。。
【図１０】部分放電検出器の詳細を示す図である。
１ 絶縁スペーサ ２ 内部導体 ３ 接地容器 ４ 突出部 ５，５ａ〜５ｄ 部分放電検出電極 ６ 密封端子 ７ フランジ ８ 閉鎖板 ９ 同軸コネクタ １０ 整合回路 １１ 増幅器 １２ 部分放電信号測定器 １４ 突起 １５ 電磁波 １６ 部分放電検出器 ２０ 同軸Ｔ分岐コネクタ ２０ａ，２０ｂ 同軸Ｔ分岐コネクタの端子 ２１ 同軸ケーブル ２２ 短絡キャップ ２３ 絶縁材 ２４ 接地電極 ３２，３３ 短絡線 ６１ 芯線 ６２ 外皮線 ５１，５２ 抵抗 ６３ 差込アダプタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠原 亮一 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分事業所内 Ｆターム(参考） 2G015 AA10 BA02 CA01 DA04 5G017 EE02 5G028 GG21 5G365 DN04
Claims (5)
- 【請求項１】 絶縁性ガスを封入し、内部に高圧導体を
備えた接地容器と、 該接地容器の側壁部に形成した突出部および該突出部を
外気から密閉する閉鎖板からなる格納容器と、 前記格納容器内に配置した部分放電検出電極からなり、 該部分放電検出電極を外部に導出して、接地容器内に発
生する部分放電を検出するガス絶縁機器の部分放電検出
装置において、 前記部分放電検出電極を外部に導出する導体を短絡した
ことを特徴するガス絶縁機器の部分放電検出装置。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、前記部分放電
検出電極を外部に導出する導体は格納容器の外部で短絡
したことを特徴するガス絶縁機器の部分放電検出装置。 - 【請求項３】 請求項１ないし請求項２の何れか１の記
載において、前記部分放電検出電極はダイポールアンテ
ナ型であることを特徴とするガス絶縁機器の部分放電検
出装置。 - 【請求項４】 請求項３の記載において、前記部分放電
検出電極は非対称な電極を備えたダイポールアンテナ型
であることを特徴とするガス絶縁機器の部分放電検出装
置。 - 【請求項５】 請求項１ないし請求項４の何れか１の記
載において、部分放電検出電極を外部に導出する導体は
同軸導体であることを特徴とするガス絶縁機器の部分放
電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202445A JP2002022790A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | ガス絶縁機器の部分放電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000202445A JP2002022790A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | ガス絶縁機器の部分放電検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002022790A true JP2002022790A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18699971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000202445A Pending JP2002022790A (ja) | 2000-07-04 | 2000-07-04 | ガス絶縁機器の部分放電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002022790A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102129019A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-07-20 | 上海华乘电气科技有限公司 | 一种用于开关设备绝缘检测的传感器 |
| KR101251876B1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-04-12 | 주식회사 효성 | 전력 변압기를 위한 부분방전 검출장치 |
| WO2013124886A1 (ja) * | 2012-02-21 | 2013-08-29 | 三菱電機株式会社 | 部分放電センサー |
| CN106501687A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-15 | 深圳Tcl数字技术有限公司 | 灯条放电测试方法及装置 |
| JP2019219241A (ja) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | 富士電機株式会社 | 電力機器 |
| CN112345901A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-02-09 | 江苏省如高高压电器有限公司 | 一种高压开关用绝缘件局放试验方法 |
| CN114200262A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-18 | 华北电力大学 | 高压电缆肘形终端局部放电和暂稳态电压在线测量装置 |
-
2000
- 2000-07-04 JP JP2000202445A patent/JP2002022790A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102129019A (zh) * | 2011-03-04 | 2011-07-20 | 上海华乘电气科技有限公司 | 一种用于开关设备绝缘检测的传感器 |
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| CN104115355A (zh) * | 2012-02-21 | 2014-10-22 | 三菱电机株式会社 | 部分放电传感器 |
| JP5693782B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2015-04-01 | 三菱電機株式会社 | 部分放電センサー |
| US9383402B2 (en) | 2012-02-21 | 2016-07-05 | Mitsubishi Electric Corporation | Partial discharge sensor |
| CN106501687A (zh) * | 2016-10-13 | 2017-03-15 | 深圳Tcl数字技术有限公司 | 灯条放电测试方法及装置 |
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| CN114200262A (zh) * | 2021-12-03 | 2022-03-18 | 华北电力大学 | 高压电缆肘形终端局部放电和暂稳态电压在线测量装置 |
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|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050816 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051013 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051115 |