JP2002181878A - ガス絶縁電気機器の部分放電検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部分放電の検出精度を向上させる。 【解決手段】 容器１６，１７の外部に容器１６，１７
間の絶縁スペーサ１８と対向するように配置され、漏洩
磁束を検出して漏洩磁束検出信号２６ａを出力する磁束
検出手段２６と、接触子２２，２３の開閉動作を検出し
て開閉動作信号２５ａを出力する開閉動作検出手段２５
と、開閉動作信号２５ａにより漏洩磁束検出信号２６ａ
を取り込んで、漏洩磁束検出信号２６ａの複数個の平均
値が所定値を超えたとき部分放電検出信号２７ａを出力
する部分放電判定手段２７とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ガス絶縁電気機
器の部分放電の有無を監視するガス絶縁電気機器の部分
放電検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、例えば特開平６−１４８２５７
号公報に記載された従来のガス絶縁電気機器の部分放電
検出装置を示す構成図である。図６において、ＳＦ₆ ガ
ス等の絶縁ガスが封入された容器１，２間に絶縁スペー
サ３を配置して、絶縁スペーサ３に支持された中心導体
４を容器１，２内に配置している。そして、各容器１，
２間はボルト等の締結部材（図示せず）で絶縁スペーサ
３を介して連結されると共に、締結部材（図示せず）を
介して電気的にも導通状態に維持されている。ここで、
中心導体４の点４ａで部分放電が発生したとする。する
と、部分放電のエネルギーが容器１内の絶縁ガスを振動
させるので、振動５が発生する。そして、絶縁ガスの振
動５が容器１に機械的な振動を与える。この機械的な振
動を加速度センサ等の振動検出手段６が検出して振動検
出信号６ａを出力する。一方、点４ａでの部分放電によ
り容器１内に電磁波の電流サージ波７が発生する。そし
て、電流サージ波７が絶縁スペーサ３に到達したとき、
電流サージ波７により発生した磁束が漏洩磁束８となっ
て、絶縁スペーサ３から外部へ漏洩する。この漏洩磁束
８を磁束検出手段９が検出して漏洩磁束検出信号９ａを
出力する。ここで、漏洩磁束検出信号９ａが設定値を超
えると、トリガ手段１０からトリガ信号１０ａが出力さ
れる。波形記憶手段１１はトリガ信号１０ａが入力され
ると、振動検出信号６ａを記憶する。波形記憶手段１１
に振動検出信号６ａの波形が複数個記憶されると、加算
処理手段１２で加算処理後に平均化処理手段１３で平均
化処理して波形信号１３ａが出力される。そして、異常
判定手段１４は波形信号１３ａが所定のしきい値を超え
たとき、部分放電が発生した判断して異常発生を報知す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のガス絶縁電気機
器の部分放電検出装置は以上のように構成されているの
で、部分放電発生の要因となる、遮断部の開閉動作に伴
う接触子（図示せず）間の摺動による金属粉の発生時、
あるいは遮断部の開閉動作に伴う振動による残存異物の
顕在化時等に関わらずに連続して部分放電の検出を行う
ため、環境ノイズの影響を受けて誤判定を行う恐れがあ
り、部分放電の検出精度を向上させることが困難である
という問題点があった。この発明は以上のような問題点
を解消するためになされたもので、部分放電の発生要因
となる遮断部等の動作と関連づけて検出することによ
り、部分放電の検出精度を向上させることができるガス
絶縁電気機器の部分放電検出装置を提供することを目的
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明に係わるガス絶
縁電気機器の部分放電検出装置は、複数の金属製容器間
を絶縁スペーサで仕切って、容器内に配置した接離可能
な一対の接触子を絶縁スペーサで支持し、隣接した容器
間を電気的に導通させて容器内に絶縁ガスを封入したガ
ス絶縁電気機器の部分放電を検出するガス絶縁電気機器
の部分放電検出装置において、容器の外部に容器間の絶
縁スペーサと対向するように配置され、漏洩磁束を検出
して漏洩磁束検出信号を出力する磁束検出手段と、接触
子の開閉動作を検出して開閉動作信号を出力する開閉動
作検出手段と、開閉動作信号により漏洩磁束検出信号を
取り込んで、漏洩磁束検出信号の複数個の平均値が所定
値を超えたとき部分放電検出信号を出力する部分放電判
定手段とを備えたものである。

【０００５】また、容器の外面部に配置されて容器内の
部分放電により発生した容器の振動を検出して振動検出
信号を出力する振動検出手段と、接触子の開閉動作を検
出して開閉動作信号を出力する開閉動作検出手段と、開
閉動作信号により振動検出信号を取り込んで、振動検出
信号の複数個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検
出信号を出力する部分放電判定手段とを備えたものであ
る。また、容器の外部に容器間の絶縁スペーサと対向す
るように配置され、漏洩磁束を検出して漏洩磁束検出信
号を出力する磁束検出手段と、接触子の開閉動作を検出
して開閉動作信号を出力する開閉動作検出手段と、容器
の外面部に配置されて容器内の部分放電により発生した
容器の振動を検出して振動検出信号を出力する振動検出
手段と、開閉動作信号により漏洩磁束検出信号を取り込
んで、漏洩磁束検出信号及び振動検出信号のいずれかの
複数個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号
を出力する部分放電判定手段とを備えたものである。さ
らに、開閉動作信号を一対の接触子の開閉動作に連動し
て動作する接点信号としたものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は実施の形態
１を示す構成図である。図１において、１５〜１７はＳ
Ｆ６ガス等の絶縁ガスが封入された金属製の容器、１８
は容器１５、１６間に配置された絶縁スペーサで、ボル
ト（図示せず）により容器１５、１６に固着されてい
る。１９は容器１６、１７間に配置された絶縁スペーサ
で、ボルト（図示せず）により容器１６、１７間に固着
されている。なお、容器１５、１６間及び容器１６、１
７間はボルト（図示せず）により電気的に導通状態にな
るように接続されている。２０は容器１５内に配置され
た導体で、絶縁スペーサ１８で支持されている。２１は
容器１７内に配置された導体で、絶縁スペーサ１９で支
持されている。２２は容器１６内に配置された固定側の
接触子で、絶縁スペーサ１８で支持されている。２３は
容器１６内に配置されて接触子２２と一対で接離可能な
可動側の接触子で、絶縁スペーサ１９で支持されてい
る。なお、導体２０と接触子２２との間及び導体２１と
接触子２３との間は電気的に接続されている。２４は可
動側の接触子２３を駆動する操作手段、２５は可動側の
接触子２３と連動して動作する開閉動作検出手段で、接
点の開閉により開閉動作信号２５ａを出力する。２６は
絶縁スペーサ１８と対向するように配置された磁束検出
手段で、部分放電により絶縁スペーサ１８から漏洩した
漏洩磁束を検出して漏洩磁束検出信号２６ａを出力す
る。２７は部分放電判定手段で、開閉動作信号２５ａが
入力されると漏洩磁束検出信号２６ａを取り込んで、漏
洩磁束検出信号２６ａが所定値を超えたとき部分放電検
出信号２７ａを出力する。

【０００７】次に動作について説明する。図１におい
て、容器１６内の一対の接触子２２、２３間で「開」動
作が行われたとすると、操作手段２４の動きに連動して
開閉動作検出手段２５から開閉動作信号２５ａが出力さ
れる。開閉動作信号２５ａが入力された部分放電判定手
段２７は、接触子２２、２３間の開動作が行われたと認
識して、漏洩磁束検出信号２６ａを所定の時間（例えば
３０分間）取り込んで記憶する。通常、部分放電は断続
的に連続して発生するので、部分放電判定手段２７は漏
洩磁束検出信号２６ａが複数個記憶されると、加算して
平均値を算出する。そして、複数個の漏洩磁束検出信号
２６ａの平均値が予め決められた設定値を超えたとき、
部分放電が発生したと判断して部分放電検出信号２７ａ
を出力する。なお、設定値は実測値及び経験値から決定
される。以上のように、一対の接触子２２、２３の動作
時に出力される開閉動作信号２５ａにより、部分放電判
定手段２７が漏洩磁束検出信号２６ａを取り込んで、漏
洩磁束検出信号２６ａの複数個の平均値が所定値を超え
たとき、部分放電検出信号２７ａを出力することによ
り、異常発生原因の最も大きな接触子２２、２３の動作
と関連づけて部分放電の判定を行うので、検出精度の向
上を図ることができる。実施の形態１において、一対の
接触子２１、２２の「開」動作に連動して出力される開
閉動作信号２５ａにより、漏洩磁束検出信号２６ａを放
電判定手段２７が取り込むものについて説明したが、接
触子２１、２２の「閉」動作に連動して出力される開閉
動作信号により、漏洩磁束検出信号２６ａを取り込むよ
うにしても同様の効果を期待することができる。

【０００８】実施の形態２．図２は実施の形態２を示す
構成図である。図２において、１５〜２５は実施の形態
１のものと同様のものである。２８は容器１６の外面に
取り付けられた加速度センサ等の振動検出手段で、容器
１６の振動を検出して振動検出信号２８ａを出力する。
２９は部分放電判定手段で、開閉動作信号２５ａが入力
されると振動検出信号２８ａを取り込んで、振動検出信
号２８ａが所定値を超えたとき部分放電検出信号２９ａ
を出力する。次に動作について説明する。図２におい
て、一対の接触子２２、２３間で「開」動作が行われて
開閉動作信号２５ａが部分放電検出手段２９に入力され
ると、部分放電検出手段２９が振動検出信号２８ａの取
り込みを始める。通常、部分放電は断続的に連続して発
生するので、部分放電判定手段２９は振動検出信号２８
ａが複数個記憶されると、加算して平均値を算出する。
そして、複数個の振動検出信号２８ａの平均値が所定値
を超えたとき、部分放電が発生したと判断して部分放電
検出信号２９ａを出力する。上記において、一対の接触
子２１、２２の「開」動作に連動して出力される開閉動
作信号２５ａにより、振動検出信号２８ａを放電判定手
段２９が取り込むものについて説明したが、接触子２
１、２２の「閉」動作に連動して出力される開閉動作信
号により、振動検出信号２８を取り込むようにしても同
様の効果を期待することができる。同様の効果を期待す
ることができる。以上のように、一対の接触子２２、２
３の動作時に出力される開閉動作信号２５ａにより、部
分放電判定手段２９が振動検出信号２８ａを取り込ん
で、振動検出信号２８ａの複数個の平均値が所定値を超
えたとき部分放電検出信号２９ａを出力するので、異常
発生要因の最も大きな接触子２２、２３の動作と関連づ
けて部分放電の判定を行うので、検出精度の向上を図る
ことができる。

【０００９】実施の形態３．図３は実施の形態３を示す
構成図である。図３において、１５〜２６は実施の形態
１のものと同様のものであり、２８は実施の形態２のも
のと同様のものである。３０は部分放電判定手段で、開
閉動作信号２５ａが入力されると漏洩磁束検出信号２６
ａ及び振動検出信号２８ａを取り込んで、漏洩磁束検出
信号２６ａ又は振動検出信号２８ａが所定値を超えたと
き部分放電検出信号３０ａを出力する。次に動作につい
て説明する。図３において、一対の接触子２２、２３間
で「開」動作が行われて開閉動作信号２５ａが部分放電
検出手段３０に入力されると、部分放電検出手段３０が
漏洩磁束検出信号２６ａ及び振動検出信号２８ａの取り
込みを始める。部分放電検出手段３０は漏洩磁束検出信
号２６ａ又は振動検出信号２８ａが複数個記憶される
と、加算して平均値を算出する。そして、平均値が所定
値を超えたとき、部分放電が発生したと判断して部分放
電検出信号３０ａを出力する。

【００１０】上記において、一対の接触子２１、２２の
「開」動作に連動して出力される開閉動作信号２５ａに
より、漏洩磁束検出信号２６ａ及び振動検出信号２８ａ
を放電判定手段３０が取り込むものについて説明した
が、接触子２１、２２の「閉」動作に連動して出力され
る開閉動作信号２５ａにより、漏洩磁束検出信号２６ａ
及び振動検出信号２８ａを取り込むようにしても同様の
効果を期待することができる。以上のように、一対の接
触子２２、２３の動作時に出力される開閉動作信号２５
ａにより、部分放電判定手段３０が漏洩磁束検出信号２
６ａ及び振動検出信号２８ａを取り込んで、漏洩磁束検
出信号２６ａ又は振動検出信号２８ａの少なくともいず
れかの複数個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検
出信号３０ａを出力することにより、異常発生要因の最
も大きな接触子２２、２３の動作と関連づけて部分放電
の判定を行うので、検出精度の向上を図ることができ
る。

【００１１】実施の形態４．図４は実施の形態４を示す
構成図である。図４において、１５〜２４、２６は実施
の形態１のものと同様のものである。３１は操作手段２
４を駆動する遮断コイルで、接触子２２、２３間を開極
する。３２は操作手段２４を駆動する投入コイルで、接
触子２２、２３間を閉極する。３３は開閉動作検出手段
で、遮断コイル３１の制御電流を検出して開閉動作信号
３３ａを出力する。３４は開閉動作検出手段で、投入コ
イル３２の制御電流を検出して開閉動作信号３４ａを出
力する。３５は部分放電判定手段で、開閉動作信号３３
ａ、３４ａのいずれかが入力されると漏洩磁束検出信号
２６ａを取り込んで、漏洩磁束検出信号２６ａの複数個
の平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号３５ａ
を出力する。次に動作について説明する。図４におい
て、例えば遮断コイル３１に制御電流が流れると、操作
手段２４が駆動されて接触子２２、２３間が開極され
る。この制御電流を開閉動作検出手段３３が検出して開
閉動作信号３３ａを出力する。部分放電判定手段３５は
開閉動作信号３３ａが入力されると、漏洩磁束検出信号
２６ａの取り込みを始める。さらに部分放電判定手段３
５は漏洩磁束検出信号２６ａが複数個記憶されると、加
算して平均値を算出する。そして、平均値が所定値を超
えたとき、部分放電判定手段３５は部分放電が発生した
と判断して部分放電検出信号３５ａを出力する。

【００１２】上記において、一対の接触子２１、２２の
「開」動作に連動して出力されるいずれかの開閉動作信
号３３ａ，３４ａにより、放電判定手段３５が漏洩磁束
検出信号２６ａを取り込むものについて説明したが、接
触子２１、２２の「閉」動作に連動して出力される開閉
動作信号により、放電判定手段３５が漏洩磁束検出信号
２６ａを取り込むようにしても同様の効果を期待するこ
とができる。以上のように、一対の接触子２２、２３の
動作時に出力される開閉動作信号３３ａ，３４ａのいず
れかにより、部分放電判定手段３５が漏洩磁束検出信号
２６ａを取り込んで、漏洩磁束検出信号２６ａの複数個
の平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号３５ａ
を出力することにより、異常発生要因の最も大きな接触
子２２、２３の動作と関連づけて部分放電の判定を行う
ので、検出精度の向上を図ることができる。実施の形態
１及び実施の形態２において、一対の接触子２１、２２
の開閉動作の検出を接触子２３と連動して動作する開閉
動作検出手段２５の開閉動作信号２５ａにより確認する
ものについて説明したが、図４に示すように開閉動作検
出手段３３，３４により検出した開閉動作信号３３ａ，
３４ａにより確認しても同様の効果を期待することがで
きる。

【００１３】実施の形態５．図５は実施の形態５を示す
構成図である。図５において、１６〜２４、２６は、実
施の形態１のものと同様のものである。３６は操作手段
２４の動作に連動する開閉動作検出手段で、操作手段２
４により接触子２２、２３の開閉が行われたとき、操作
手段２４の動作工程を検出して開閉動作信号３６ａを出
力する。３７は部分放電判定手段で、開閉動作信号３６
ａが入力されると漏洩磁束検出信号２６ａを取り込ん
で、漏洩磁束検出信号２６ａの複数個の平均値が所定値
を超えたとき部分放電検出信号３７ａを出力する。次に
動作について説明する。図５において、例えば操作手段
２４が駆動されて接触子２２、２３間が開極される。す
ると、操作手段２４の動作工程を検出して開閉動作信号
３６ａが出力される。部分放電検出手段３７に開閉動作
信号３６ａが入力されると、漏洩磁束検出信号２６ａの
取り込みを始める。さらに部分放電判定手段３７は漏洩
磁束検出信号２６ａが複数個記憶されると、加算して平
均値を算出する。そして、平均値が所定値を超えたと
き、部分放電判定手段３７は部分放電が発生したと判断
して部分放電検出信号３７ａを出力する。上記におい
て、一対の接触子２１、２２の「開」動作に連動して出
力される開閉動作信号３６ａにより、放電判定手段３７
が漏洩磁束検出信号２６ａを取り込むものについて説明
したが、接触子２１、２２の「閉」動作に連動して出力
される開閉動作信号により、放電判定手段３７が漏洩磁
束検出信号２６ａを取り込むようにしても同様の効果を
期待することができる。

【００１４】以上のように、一対の接触子２２、２３の
動作時に出力される開閉動作信号３６ａにより、部分放
電判定手段３７が漏洩磁束検出信号２６ａを取り込ん
で、漏洩磁束検出信号２６ａの複数個の平均値が所定値
を超えたとき部分放電検出信号３７ａを出力することに
より、異常発生要因の最も大きな接触子２２、２３の動
作と関連づけて部分放電の判定を行うので、検出精度の
向上を図ることができる。実施の形態１及び実施の形態
２において、一対の接触子２１、２２の開閉動作の検出
を接触子２３と連動して動作する開閉動作検出手段２５
の開閉動作信号２５ａにより確認するものについて説明
したが、図５に示すように操作手段２４の動作に連動す
る開閉動作検出手段３６により検出した開閉動作信号３
６ａにより確認しても同様の効果を期待することができ
る。

【００１５】

【発明の効果】この発明によれば、一対の接触子の動作
時に出力される開閉動作信号により、部分放電判定手段
が漏洩磁束検出信号を取り込んで、漏洩磁束検出信号の
複数個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号
を出力することにより、異常発生原因の最も大きな接触
子の動作と関連づけて部分放電の判定を行うので、検出
精度の向上を図ることができる。また、一対の接触子の
動作時に出力される開閉動作信号により、部分放電判定
手段が振動検出信号を取り込んで、振動検出信号の複数
個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号を出
力するので、異常発生要因の最も大きな接触子の動作と
関連づけて部分放電の判定を行うので、検出精度の向上
を図ることができる。また、一対の接触子の動作時に出
力される開閉動作信号により、部分放電判定手段が漏洩
磁束検出信号及び振動検出信号を取り込んで、漏洩磁束
検出信号又は振動検出信号の少なくともいずれかの複数
個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号を出
力することにより、異常発生要因の最も大きな接触子の
動作と関連づけて部分放電の判定を行うので、検出精度
の向上を図ることができる。さらに、開閉動作信号を一
対の接触子の開閉動作に連動して動作する接点信号とし
たことにより、開閉動作を容易に検出することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１を示す構成図であ
る。

【図２】 この発明の実施の形態２を示す構成図であ
る。

【図３】 この発明の実施の形態３を示す構成図であ
る。

【図４】 この発明の実施の形態４を示す構成図であ
る。

【図５】 この発明の実施の形態５を示す構成図であ
る。

【図６】 従来のガス絶縁電気機器の部分放電検出装置
を示す構成図である。

【符号の説明】

１５〜１７ 容器、 １８，１９ 絶縁スペーサ、２
２，２３ 接触子、２６ 磁束検出手段、２７，２９，
３０，３７ 部分放電検出手段、２８ 振動検出手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の金属製容器間を絶縁スペーサで仕
   切って、上記容器内に配置した接離可能な一対の接触子
   を上記絶縁スペーサで支持し、隣接した上記容器間を電
   気的に導通させて上記容器内に絶縁ガスを封入したガス
   絶縁電気機器の部分放電を検出するガス絶縁電気機器の
   部分放電検出装置において、上記容器の外部に上記容器
   間の上記絶縁スペーサと対向するように配置され、漏洩
   磁束を検出して漏洩磁束検出信号を出力する磁束検出手
   段と、上記接触子の開閉動作を検出して開閉動作信号を
   出力する開閉動作検出手段と、上記開閉動作信号により
   上記漏洩磁束検出信号を取り込んで、上記漏洩磁束検出
   信号の複数個の平均値が所定値を超えたとき部分放電検
   出信号を出力する部分放電判定手段とを備えたことを特
   徴とするガス絶縁電気機器の部分放電検出装置。
2. 【請求項２】 複数の金属製容器間を絶縁スペーサで仕
   切って、上記容器内に配置した接離可能な一対の接触子
   を上記絶縁スペーサで支持し、隣接した上記容器間を電
   気的に導通させて上記容器内に絶縁ガスを封入したガス
   絶縁電気機器の部分放電を検出するガス絶縁電気機器の
   部分放電検出装置において、上記容器の外面部に配置さ
   れて上記容器内の部分放電により発生した上記容器の振
   動を検出して振動検出信号を出力する振動検出手段と、
   上記接触子の開閉動作を検出して開閉動作信号を出力す
   る開閉動作検出手段と、上記開閉動作信号により上記振
   動検出信号を取り込んで、上記振動検出信号の複数個の
   平均値が所定値を超えたとき部分放電検出信号を出力す
   る部分放電判定手段とを備えたことを特徴とするガス絶
   縁電気機器の部分放電検出装置。
3. 【請求項３】 複数の金属製容器間を絶縁スペーサで仕
   切って、上記容器内に配置した接離可能な一対の接触子
   を上記絶縁スペーサで支持し、隣接した上記容器間を電
   気的に導通させて上記容器内に絶縁ガスを封入したガス
   絶縁電気機器の部分放電を検出するガス絶縁電気機器の
   部分放電検出装置において、上記容器の外部に上記容器
   間の上記絶縁スペーサと対向するように配置され、漏洩
   磁束を検出して漏洩磁束検出信号を出力する磁束検出手
   段と、上記接触子の開閉動作を検出して開閉動作信号を
   出力する開閉動作検出手段と、上記容器の外面部に配置
   されて上記容器内の部分放電により発生した上記容器の
   振動を検出して振動検出信号を出力する振動検出手段
   と、上記開閉動作信号により上記漏洩磁束検出信号を取
   り込んで、上記漏洩磁束検出信号及び上記振動検出信号
   のいずれかの複数個の平均値が所定値を超えたとき部分
   放電検出信号を出力する部分放電判定手段とを備えたこ
   とを特徴とするガス絶縁電気機器の部分放電検出装置。
4. 【請求項４】 開閉動作信号は一対の接触子の開閉動作
   に連動して動作する接点信号であることを特徴とする請
   求項１から請求３のいずれか一項に記載のガス絶縁電気
   機器の部分放電検出装置。