JP2002323532A - Partial discharge detecting method for electric appliance - Google Patents

Partial discharge detecting method for electric appliance

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JP2002323532A
JP2002323532A JP2001131073A JP2001131073A JP2002323532A JP 2002323532 A JP2002323532 A JP 2002323532A JP 2001131073 A JP2001131073 A JP 2001131073A JP 2001131073 A JP2001131073 A JP 2001131073A JP 2002323532 A JP2002323532 A JP 2002323532A
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Japan
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partial discharge
signal
data
measurement
sensor
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JP2001131073A
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Japanese (ja)
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Susumu Matsuura
進 松浦
Noriyasu Goto
則泰 後藤
Katsuo Matsubara
克夫 松原
Toru Yoshikawa
徹 吉川
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Hokuriku Electric Power Co
Nissin Electric Co Ltd
Original Assignee
Hokuriku Electric Power Co
Nissin Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately detect partial discharge in an electric appliance such as a distributor in the current-carrying state by simple signal processing of a measurement signal of a sensor. SOLUTION: A signal of partial discharge of an electric appliance (switch 1) such as a distributor in the current-carrying state is measured by a sensor (magnetic-field probe 12), and data on a signal level in a predetermined frequency range where the signal of partial discharge among measured signals are distributed is obtained by frequency analysis of the measured signal of the sensor, an average value of data of the set range in the order of the level of this data is acquired, and detection is made based on this average value by determining presence of partial discharge.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配電機器等の通電
状態の電気機器の部分放電を、この放電により発生する
信号の計測結果から検出する電気機器の部分放電検出方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a partial discharge of an electric device, such as a distribution device, which detects a partial discharge of a current-carrying electric device from a measurement result of a signal generated by the discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、開閉器,変圧器,碍子等の柱上,
路上の配電機器や電力用の電動機等の電気機器は、絶縁
劣化や絶縁異常が生じると、部分放電が発生し、この部
分放電により、KHz〜GHzの広帯域の微弱な電磁波の信
号が発生する。
2. Description of the Related Art Conventionally, on switches, transformers, insulators, and other pillars,
In electrical devices such as power distribution devices and electric motors on the road, when insulation deterioration or insulation abnormality occurs, partial discharge occurs, and the partial discharge generates a weak electromagnetic wave signal in a wide band of KHz to GHz.

【0003】そして、この広帯域の信号を計測して部分
放電を検出し、電気機器の絶縁劣化や絶縁異常の有無を
監視,検出するため、従来より種々の部分放電検出方法
が提案されている。
[0003] Various methods for detecting partial discharge have conventionally been proposed in order to detect the partial discharge by measuring this broadband signal and to monitor and detect the presence or absence of insulation deterioration or insulation abnormality of electric equipment.

【0004】これらの従来方法における計測センサ及び
計測信号の処理方法について、つぎに説明する。
[0004] The measurement sensor and the processing method of the measurement signal in these conventional methods will be described below.

【0005】まず、部分放電の計測センサとしては、第
1に、ロッドアンテナやループアンテナ等のアンテナが
あり、第2に、計器用変流器(CT)や磁界プローブ等
がある。
[0005] First, as sensors for measuring partial discharge, there are firstly an antenna such as a rod antenna and a loop antenna, and secondly, there are a current transformer (CT) for an instrument and a magnetic field probe.

【0006】そして、アンテナを用いた場合は、部分放
電により発生した電磁波信号を受波して計測し、CTや
磁界プローブ等を用いた場合は、部分放電により電気機
器のケーブル接地線等の接地導体又はケーブル導体等の
充電部導体を通流する部分放電の電流信号を、この電流
信号の発生磁界を通じて計測する。
[0006] When an antenna is used, an electromagnetic wave signal generated by partial discharge is received and measured. When a CT or a magnetic field probe is used, grounding of a cable ground line or the like of an electric device is performed by partial discharge. A current signal of a partial discharge flowing through a charged portion conductor such as a conductor or a cable conductor is measured through a magnetic field generated by the current signal.

【0007】なお、前記第1の計測センサを用いた部分
放電の計測例として、特公平7−109428号公報に
は、被測定体(電気機器の放電が生じ易い個所)の外周
に多数個の微小ループアンテナを設置して部分放電の電
磁波を計測することが記載されている。
[0007] As an example of the measurement of partial discharge using the first measurement sensor, Japanese Patent Publication No. 7-109428 discloses that a large number of partial discharges are provided on the outer periphery of an object to be measured (where discharge of an electric device is likely to occur). It describes that a minute loop antenna is installed to measure an electromagnetic wave of a partial discharge.

【0008】また、前記第2の計測センサを用いた部分
放電の計測例として、特許第2956301号公報に
は、路上開閉器のケーブル接地線に貫通型のCTを取付
けて部分放電の電流を計測することが記載されている。
[0008] As an example of the measurement of partial discharge using the second measurement sensor, Japanese Patent No. 2956301 discloses a method of measuring a partial discharge current by attaching a through-type CT to a cable ground wire of a road switch. Is described.

【0009】つぎに、計測センサの計測信号の処理方法
としては、特許第2541739号公報に、アンテナの
計測信号のうちの部分放電の信号が分布している所定周
波数範囲、例えば0〜200MHzの範囲をスペクトラム
測定処理(周波数分析処理)し、0.4MHz間隔の各周
波数の信号レベルのデータ(スペクトラムデータ)を求
め、これらのデータから既知の放送電波等の通信電波の
周波数帯のデータを除き、残りのデータの積算値と基準
値とを比較して前記積算値の大きさから部分放電の有無
を判別して検出する処理方法が記載されている。
Japanese Patent No. 2541739 discloses a method of processing a measurement signal of a measurement sensor, which is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2541739. Is subjected to a spectrum measurement process (frequency analysis process) to obtain signal level data (spectrum data) of each frequency at 0.4 MHz intervals, and from these data, excluding known band data of communication radio waves such as broadcast radio waves, A processing method is described in which the integrated value of the remaining data is compared with a reference value, and the presence or absence of partial discharge is determined based on the magnitude of the integrated value and detected.

【0010】また、特許第2993931号公報には、
部分放電の信号が系統基本波(50Hz又は60Hz)に同
期して発生することに着目し、アンテナの計測信号から
系統基本波の成分と、その2倍の周波数の成分とを求
め、両成分の二乗和の平方根等の合成値を算出し、この
合成値の大きさから部分放電の有無を判別して検出する
ことが記載されている。
[0010] Also, Japanese Patent No. 2993931 discloses that
Paying attention to the fact that the signal of the partial discharge is generated in synchronization with the system fundamental wave (50 Hz or 60 Hz), the component of the system fundamental wave and the component of twice the frequency are obtained from the measurement signal of the antenna. It describes that a composite value such as a square root of a sum of squares is calculated, and the presence or absence of a partial discharge is determined and detected based on the magnitude of the composite value.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】この種の電気機器の部
分放電検出方法においては、アンテナやCT,磁界プロ
ーブ等のセンサの計測信号に、部分放電の信号と電気機
器の環境のバックグランドノイズとが含まれることか
ら、これらの計測信号から部分放電の信号を高いS/N
で抽出して部分放電の検出精度を極力向上することが重
要である。
In this type of partial discharge detection method for electric equipment, a measurement signal of a sensor such as an antenna, a CT or a magnetic field probe includes a partial discharge signal and background noise of the environment of the electric equipment. From these measurement signals, the signal of the partial discharge is converted to a high S / N ratio.
It is important to improve the detection accuracy of partial discharge as much as possible.

【0012】そして、前記特許第2541739号公報
に記載されているように、センサの計測信号の周波数ス
ペクトラムデータから、放送電波等の既知の通信電波の
周波数帯のデータを除いて部分放電の信号のS/Nの向
上を図る場合、実際には、センサの計測信号の全周波数
が何らかの放送や通信に割り当てられて使用され、全て
の通信電波の周波数帯のデータを除くと検出不可能にな
ることから、各通信電波の周波数帯のデータのうちの出
力が大きく、ほぼ一日中出力されている放送電波等の特
別な電波の周波数帯のデータのみが除去される。
As described in the aforementioned Japanese Patent No. 2541739, the partial discharge signal is obtained by removing the data of the frequency band of a known communication radio wave such as a broadcast radio wave from the frequency spectrum data of the measurement signal of the sensor. In order to improve the S / N, in practice, all frequencies of the sensor measurement signal are used by being allocated to some kind of broadcast or communication, and cannot be detected unless data in all communication radio frequency bands is removed. Therefore, the output of the data in the frequency band of each communication radio wave is large, and only the data in the frequency band of a special radio wave such as a broadcast radio wave output almost all day is removed.

【0013】この場合、その他の通信電波のデータは、
除去後ノイズデータとして残り、これらのノイズデータ
が検出場所や検出時間帯によっては、S/Nに大きく影
響し、部分放電の信号のS/Nが低下して部分放電の検
出精度が却って低下する問題点がある。
In this case, the other communication radio wave data is
The noise data remains after the removal, and these noise data greatly affect the S / N depending on the detection location and the detection time zone, and the S / N of the partial discharge signal is reduced, thereby lowering the detection accuracy of the partial discharge. There is a problem.

【0014】また、前記特許第2993931号の公報
に記載されているように、センサの計測信号のうちの系
統基本波及びその2倍周波数成分のみを部分放電の検出
に用いる場合は、部分放電により発生したその他の周波
数成分が検出に用いられず、計測信号が有効に利用され
ず、部分放電の周波数信号分布等によっては、検出精度
の十分な向上が図られない問題点がある。
Further, as described in Japanese Patent No. 2993931, when only the system fundamental wave and its twice frequency component of the measurement signal of the sensor are used for detecting the partial discharge, the partial discharge is used. The other generated frequency components are not used for detection, the measurement signal is not effectively used, and the detection accuracy cannot be sufficiently improved depending on the frequency signal distribution of the partial discharge.

【0015】しかも、系統基本波及びその2倍周波数成
分のデータの合成値の積算演算等の複雑な信号処理も要
し、簡単な信号処理によって検出できない問題点もあ
る。
In addition, complicated signal processing such as integration calculation of the composite value of the data of the system fundamental wave and its double frequency component is required, and there is a problem that it cannot be detected by simple signal processing.

【0016】本発明は、センサの計測信号から部分放電
の信号を高いS/Nで抽出し、簡単な信号処理により、
電気機器の部分放電を精度よく確実に検出することを課
題とする。
According to the present invention, a partial discharge signal is extracted with a high S / N from a measurement signal of a sensor, and the signal is extracted by a simple signal processing.
It is an object to accurately and surely detect partial discharge of an electric device.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の電気機器の部分放電検出方法にあって
は、配電機器等の通電状態の電気機器に発生する部分放
電の信号をセンサにより計測し、前記センサの計測信号
の周波数分析により、前記計測信号のうちの前記部分放
電の信号が分布する所定周波数範囲の信号レベルのデー
タを求め、前記各データのレベル順の設定範囲のデータ
の平均値を求め、前記平均値に基づき、前記部分放電の
有無を判定して検出する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for detecting a partial discharge of an electric device, the method comprising detecting a partial discharge signal generated in an energized electric device such as a distribution device. Is measured by a sensor, and by analyzing the frequency of the measurement signal of the sensor, data of a signal level in a predetermined frequency range in which the signal of the partial discharge is distributed among the measurement signals is obtained, and a setting range in a level order of the respective data is obtained. Is determined, and the presence or absence of the partial discharge is determined and detected based on the average value.

【0018】したがって、センサの計測信号につき、部
分放電の周波数成分が分布する所定周波数範囲の各周波
数の信号レベルのデータが求められ、さらに、これらの
データのレベル順の設定範囲のデータの平均値が求めら
れることにより、バックグランドノイズの影響が大き
く、検出誤差が生じ易い部分のデータが除かれるため、
部分放電の周波数成分が一様な信号レベルで分布する信
号レベル範囲のデータの平均値が求められ、部分放電の
レベルが簡単な演算から精度よく求められる。
Therefore, the signal level data of each frequency in the predetermined frequency range in which the frequency component of the partial discharge is distributed is obtained from the measurement signal of the sensor, and the average value of the data in the set range in the order of the levels of these data is obtained. Is required, the influence of the background noise is large, and the data of the part where the detection error is likely to occur is removed.
The average value of the data in the signal level range in which the frequency component of the partial discharge is distributed at a uniform signal level is obtained, and the level of the partial discharge is accurately obtained by a simple calculation.

【0019】そして、平均値の大小等に基づき、部分放
電の有無が判定されて部分放電が精度よく検出されるた
め、簡単な信号処理により、バックグランドノイズを極
力排除して部分放電の信号が高いS/Nで求められ、求
められた信号から、電気機器の部分放電が精度よく確実
に検出される。
Since the presence or absence of a partial discharge is determined based on the average value and the like, and the partial discharge is detected with high accuracy, the background noise is eliminated as much as possible by a simple signal processing so that the signal of the partial discharge is reduced. The partial discharge of the electric device is accurately and reliably detected from the obtained signal at a high S / N.

【0020】また、請求項2の電気機器の部分放電検出
方法においては、配電機器等の通電状態の電気機器に発
生する部分放電の信号をセンサにより計測し、電気機器
の環境のバックグランドノイズをセンサにより計測し、
センサの部分放電の計測信号及びバックグランドノイズ
の計測信号の周波数分析により、両計測信号それぞれに
つき、部分放電の信号が分布する所定周波数範囲の信号
レベルのデータを求め、両計測信号それぞれのレベル順
の設定範囲のデータの平均値を求め、両平均値の比較か
ら部分放電の有無を判定して検出する。
In the method for detecting partial discharge of an electric device according to a second aspect of the present invention, a partial discharge signal generated in an energized electric device such as a distribution device is measured by a sensor, and background noise in the environment of the electric device is measured. Measured by a sensor,
By analyzing the frequency of the measurement signal of the partial discharge of the sensor and the measurement signal of the background noise, signal level data in a predetermined frequency range in which the partial discharge signal is distributed is obtained for each of the measurement signals, and the level order of each of the measurement signals is determined. The average value of the data in the set range is determined, and the presence or absence of partial discharge is determined and detected based on a comparison between the two average values.

【0021】したがって、この場合は、センサの部分放
電の計測信号及び測定環境のバックグランドノイズの計
測信号それぞれにつき、請求項1の処理と同様の信号処
理が施されて平均値が求められ、両平均値の比較に基づ
き、それらの差等から、バックグランドノイズの影響を
一層良好に排除して部分放電の信号が一層高いS/Nで
求められ、求めた信号から、部分放電が一層精度よく検
出される。
Therefore, in this case, each of the measurement signal of the partial discharge of the sensor and the measurement signal of the background noise of the measurement environment is subjected to the same signal processing as the processing of claim 1 to obtain an average value. Based on the comparison of the average values, the influence of the background noise can be more favorably eliminated and the signal of the partial discharge can be obtained with a higher S / N from the difference or the like. Is detected.

【0022】つぎに、請求項3の電気機器の部分放電検
出方法においては、配電機器等の通電状態の電気機器に
発生する部分放電の信号をセンサにより計測し、センサ
の計測信号の周波数分析により、計測信号のうちの部分
放電の信号が分布する所定周波数範囲の信号レベルのデ
ータを求め、各データから所定のレベル順位のデータを
求め、このデータの信号レベルに基づき、部分放電の有
無を判定して検出する。
In a third aspect of the present invention, a partial discharge signal generated in a current-carrying electrical device such as a distribution device is measured by a sensor, and a frequency analysis of the measurement signal of the sensor is performed. The data of the signal level in a predetermined frequency range in which the partial discharge signal is distributed among the measurement signals is obtained, the data of a predetermined level order is obtained from each data, and the presence or absence of the partial discharge is determined based on the signal level of this data. To detect.

【0023】したがって、この場合は、請求項1の平均
値を求める演算を行わず、センサの計測信号についての
所定周波数範囲のデータから所定のレベル順位のデータ
が選択して求められ、このデータの信号レベルに基づ
き、一層簡単な信号処理で部分放電が精度よく確実に検
出される。
Therefore, in this case, the calculation of the average value of claim 1 is not performed, and data of a predetermined level order is selected and obtained from the data of the measurement signal of the sensor in the predetermined frequency range. Based on the signal level, the partial discharge is accurately and reliably detected by simpler signal processing.

【0024】さらに、請求項4の電気機器の部分放電検
出方法においては、配電機器等の通電状態の電気機器に
発生する部分放電の信号をセンサにより計測し、電気機
器の環境のバックグランドノイズをセンサにより計測
し、センサの部分放電の計測信号及びバックグランドノ
イズの計測信号の周波数分析により、両計測信号それぞ
れにつき、部分放電の信号が分布する所定周波数範囲の
信号レベルのデータを求め、両計測信号それぞれの所定
のレベル順位のデータを求め、両所定のレベル順位のデ
ータの信号レベルの比較から、部分放電の有無を判定し
て検出する。
Further, in the method for detecting partial discharge of electric equipment according to the present invention, a partial discharge signal generated in an energized electric equipment such as a distribution equipment is measured by a sensor, and background noise of the environment of the electric equipment is measured. Measured by the sensor, frequency analysis of the sensor partial discharge measurement signal and the background noise measurement signal, for each measurement signal, obtains signal level data in a predetermined frequency range where the partial discharge signal is distributed. Data of a predetermined level order of each signal is obtained, and the presence or absence of partial discharge is determined and detected by comparing the signal levels of the data of the two predetermined level orders.

【0025】したがって、この場合も、請求項2の部分
放電の計測信号及びバックグランドノイズの計測信号に
ついての平均値を求める演算を行わず、両計測信号につ
き、請求項3と同様にして、所定周波数範囲のデータか
ら、それぞれの所定のレベル順位のデータが選択して求
められ、両所定のレベル順位のデータの信号レベルの比
較に基づき、請求項3の場合より一層精度よく部分放電
が検出される。
Therefore, also in this case, the calculation for calculating the average value of the measurement signal of the partial discharge and the measurement signal of the background noise of the second aspect is not performed. From the data in the frequency range, the data of each predetermined level is selected and obtained, and based on the comparison of the signal levels of the data of the two predetermined levels, the partial discharge is detected more accurately than in the case of claim 3. You.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき、図1
〜図7を参照して説明する。 (1形態)まず、本発明の実施の1形態につき、図1〜
図5を参照して説明する。図2は路上配電機器の1例で
ある路上設置の多回路開閉器1の部分放電を検出する場
合の構成を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG.
This will be described with reference to FIGS. (1) First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a configuration for detecting partial discharge of a multi-circuit switch 1 installed on a road, which is an example of a road power distribution device.

【0027】そして、図2の開閉器1は前扉(図示せ
ず)を開いた状態にあり、その金属製の外箱2は接地電
位にある。
The switch 1 shown in FIG. 2 is in a state where a front door (not shown) is open, and the metal outer box 2 is at the ground potential.

【0028】さらに、外箱2内の上部に前扉3を有する
金属製の内箱4が位置し、この内箱4にいわゆる閉路蓋
又は開路蓋である金属製の複数の蓋体5が収納され、こ
れらの蓋体5内に開閉器接点部(可動電極部)が設けら
れている。
Further, a metal inner box 4 having a front door 3 is located in the upper part of the outer box 2, and a plurality of metal lids 5 which are so-called closed or open doors are stored in the inner box 4. A switch contact portion (movable electrode portion) is provided in these lids 5.

【0029】また、外箱2内の下部に各蓋体5の開閉器
接点部から引出された各回路の各相のケーブル6が位置
し、これらのケーブル6は中心部にケーブル導体を有
し、ケーブル導体はゴム等の電気的絶縁体の外皮(ケー
ブルシース)7により被覆されている。
Also, cables 6 for each phase of each circuit drawn from the switch contacts of each lid 5 are located in the lower part of the outer box 2, and these cables 6 have a cable conductor at the center. The cable conductor is covered with an outer sheath (cable sheath) 7 of an electrical insulator such as rubber.

【0030】また、内箱4,蓋体5等の金属部分は、外
箱2に接続され、いずれも接地電位に保たれている。
The metal parts such as the inner box 4 and the lid 5 are connected to the outer box 2 and all are kept at the ground potential.

【0031】そして、開閉器1の通電中(運用中)は、
各ケーブル6のケーブル導体を介して閉状態の各開閉器
接点部に各回路各相の系統電流が流れる。
When the switch 1 is energized (during operation),
System current of each phase of each circuit flows to each switch contact portion in the closed state via the cable conductor of each cable 6.

【0032】この開閉器1に、長期使用等に基づく絶縁
劣化や絶縁異常が発生すると、例えば充電部である高電
位側の各開閉器接点部と接地電位の蓋体5の内壁との間
で部分放電が生じる。
When insulation deterioration or insulation abnormality occurs in the switch 1 due to long-term use or the like, for example, a contact between each switch contact portion on the high potential side which is a charged portion and the inner wall of the lid 5 at the ground potential. Partial discharge occurs.

【0033】このとき、開閉器1の1相の等価回路は、
ほぼ図3に示すようになり、図中の5’は蓋体5内の開
閉器接点部、8はケーブル6のケーブル導体、9はケー
ブル導体8と接地電位を取るためのしゃへい層18との
間のケーブルキャパシタ、10は外皮7の接続個所の絶
縁抵抗であり、Gが部分放電の発生個所である。
At this time, the one-phase equivalent circuit of the switch 1 is
FIG. 3 shows a schematic view, in which 5 'is a switch contact portion in the cover 5, 8 is a cable conductor of the cable 6, 9 is a cable conductor 8 and a shielding layer 18 for taking a ground potential. The cable capacitor 10 between them is the insulation resistance at the connection location of the outer cover 7, and G is the location where partial discharge occurs.

【0034】そして、部分放電が発生すると、例えばK
Hz〜GHzの広い周波数帯域に分布する部分放電の高周波
電流が生じ、この高周波電流は、図3の矢印線に示すよ
うに、充電部のケーブル導体8,接地導体である外箱2
や各蓋体5、さらに、ケーブル接地線11があるとき
は、この接地線11にも流れる。
When a partial discharge occurs, for example, K
A high-frequency current of partial discharge occurs in a wide frequency band of Hz to GHz, and this high-frequency current is supplied to the cable conductor 8 of the charging part and the outer box 2 serving as a grounding conductor, as shown by the arrow in FIG.
If there is a cable ground line 11 and each of the lids 5, the cable also flows through the ground line 11.

【0035】また、他の機器等の接地点やケーブルキャ
パシタ9を介して大地に流れ、この大地から外箱2を介
して発生個所Gに戻る経路もある。
There is also a path that flows to the ground via a ground point of another device or the like and the cable capacitor 9, and returns from the ground to the generation location G via the outer box 2.

【0036】さらに、前記の広い周波数帯域に分布する
部分放電の高周波電波が、発生個所から大気中に放射さ
れる。
Further, the high frequency radio waves of the partial discharge distributed in the wide frequency band are radiated into the atmosphere from the generation location.

【0037】そこで、ロッドアンテナやループアンテナ
をセンサとし、このセンサを発生個所Gに近づけて部分
放電の高周波電波を受波計測し、その計測信号を用いて
部分放電を検出してもよいが、この形態にあっては、そ
れらのアンテナの電波受信より高いS/Nで部分放電の
計測信号を得るため、図2に示す磁界プローブ12をセ
ンサとする。
Therefore, a rod antenna or a loop antenna may be used as a sensor, the sensor may be brought close to the generation point G to receive and measure a high frequency radio wave of a partial discharge, and the partial discharge may be detected using the measurement signal. In this embodiment, the magnetic field probe 12 shown in FIG. 2 is used as a sensor in order to obtain a measurement signal of the partial discharge at a higher S / N than the reception of radio waves by those antennas.

【0038】そして、ケーブル導体8を通流する高周波
電流が、各接地導体を分散して流れる高周波電流より大
きいレベルで検出できるため、この形態にあっては、開
閉器1の通電中(運用中)に、磁界プローブ12を計測
対象のケーブル6に接触するか近づける。
Since the high-frequency current flowing through the cable conductor 8 can be detected at a level higher than the high-frequency current flowing through each ground conductor, in this embodiment, the switch 1 is energized (during operation). Next, the magnetic field probe 12 is brought into contact with or close to the cable 6 to be measured.

【0039】なお、磁界プローブ12は、絶縁体ケース
12’に磁界検出用サーチコイル等のコイルを収容して
形成された小型の磁界検出センサからなり、貫通型の計
器用変流器のようにケーブル6に取付けられた専用のセ
ンサでなく、必要なときにのみ後述の検出処理装置とと
もに計測現場に運ばれ、図4の(a)に示すように、外
皮7に接触させて用いられる。
The magnetic field probe 12 comprises a small magnetic field detection sensor formed by housing a coil such as a magnetic field detection search coil in an insulator case 12 ', and is similar to a penetrating type current transformer for an instrument. Instead of a dedicated sensor attached to the cable 6, it is carried to the measurement site together with a detection processing device described later only when necessary, and is used in contact with the outer cover 7 as shown in FIG.

【0040】このとき、磁界プローブ12はロッドアン
テナ等に比して十分に小型であり、形状等の制約がな
く、狭い場所での計測も容易に行え、しかも、1個のプ
ローブ12で測定できるため、多数のループアンテナを
設けて計測する場合に比して安価であり、狭いスペース
で効率よく作業することができる利点がある。
At this time, the magnetic field probe 12 is sufficiently small compared to a rod antenna or the like, has no restrictions on the shape and the like, can easily perform measurement in a narrow place, and can be measured by one probe 12. Therefore, there is an advantage that it is inexpensive as compared with the case where a large number of loop antennas are provided for measurement, and it is possible to work efficiently in a small space.

【0041】そして、部分放電の高周波電流がケーブル
導体8を通流することにより、高周波電流に応じた磁界
(高周波磁界)が発生し、プローブ12をケーブル6に
接触等してケーブル導体8に近づけると、プローブ12
の磁界計測を通じて部分放電の高周波電流が計測され
る。
When the high frequency current of the partial discharge flows through the cable conductor 8, a magnetic field (high frequency magnetic field) corresponding to the high frequency current is generated, and the probe 12 comes into contact with the cable 6 and approaches the cable conductor 8. And the probe 12
The high frequency current of the partial discharge is measured through the measurement of the magnetic field.

【0042】この場合、ロッドアンテナやループアンテ
ナのようなアンテナにより、部分放電に基づいて大気中
に放射された高周波電波を受波する場合に比して、外来
電波等のノイズの影響が少なく、S/Nの高い計測が行
える。
In this case, compared to a case where a high frequency radio wave radiated into the atmosphere based on partial discharge is received by an antenna such as a rod antenna or a loop antenna, the influence of noise such as an external radio wave is small. Measurement with high S / N can be performed.

【0043】つぎに、磁界プローブ12の部分放電のア
ナログ計測信号は、接続リード13を介して検出処理装
置14の高周波測定部15に送られる。
Next, the analog measurement signal of the partial discharge of the magnetic field probe 12 is sent to the high frequency measurement unit 15 of the detection processing device 14 via the connection lead 13.

【0044】この測定部15は例えばスペクトラムアナ
ライザからなり、プローブ12のアナログ計測信号にス
ベクトラム測定の周波数分析処理を施す。
The measuring unit 15 is composed of, for example, a spectrum analyzer, and performs a frequency analysis process for spectrum measurement on an analog measurement signal of the probe 12.

【0045】そして、部分放電の周波数成分が分布する
所定周波数範囲を0〜200MHzとし、この範囲の例え
ば0.4MHz間隔の各周波数の信号レベルのデータを求
め、501点の周波数分析結果のデータを得、これらの
データをコンピュータ構成の判定部16に送る。判定部
16は図1に示すように動作して部分放電を検出する。
The predetermined frequency range in which the frequency component of the partial discharge is distributed is set to 0 to 200 MHz, and the signal level data of each frequency in the range of, for example, 0.4 MHz is obtained, and the data of the frequency analysis result at 501 points is obtained. Then, these data are sent to the determination unit 16 of the computer configuration. The judging unit 16 operates as shown in FIG. 1 to detect a partial discharge.

【0046】すなわち、本計測により、磁界プローブ1
2をケーブル導体8に近づけて得られた部分放電の計測
信号につき、高周波測定部15から所定周波数範囲の周
波数スベクトラムデータが入力されると、図1のステッ
プS1からステップS2に移行し、入力された各データを
信号レベルの昇順に並べ替え、レベル分布を求める。こ
のとき、下から251点目のデータが中央値(メジア
ン)のデータになる。
That is, according to the actual measurement, the magnetic field probe 1
When the frequency spectrum data of a predetermined frequency range is input from the high frequency measurement unit 15 with respect to the measurement signal of the partial discharge obtained by bringing the cable 2 closer to the cable conductor 8, the process proceeds from step S 1 in FIG. 1 to step S 2. , The input data are rearranged in ascending order of signal level, and a level distribution is obtained. At this time, the data at the 251st point from the bottom is data of the median (median).

【0047】また、最大レベル及びその近傍のレベル
(以下最大付近レベルという)のデータは、放送電波等
のレベルの大きいバックグランドノイズを含み、このノ
イズによってレベルが極端に大きくなり易い。
The data at the maximum level and the level near the maximum level (hereinafter referred to as the maximum level) include background noise having a large level such as a broadcast wave, and the level tends to become extremely large due to this noise.

【0048】さらに、最小レベル及びその近傍のレベル
(以下最小付近レベルという)のデータは、部分放電の
信号レベルが小さく、バックグランドノイズとの差が小
さくなり易い。
Further, the data of the minimum level and the level in the vicinity thereof (hereinafter referred to as minimum minimum level) have a small signal level of the partial discharge, and the difference from the background noise tends to be small.

【0049】そして、極力信号レベル変化が平坦で部分
放電の成分が一様に分布している部分のデータのみを抽
出するため、最大付近レベル及び最小付近レベルのデー
タを除くレベル順の設定範囲が、設定区間として、判定
部16に設定される。
Since only the data of the portion where the change in signal level is as flat as possible and the components of the partial discharge are uniformly distributed are extracted, the setting range of the level order excluding the data near the maximum level and the minimum level is limited. Are set in the determination unit 16 as setting sections.

【0050】この区間設定は、例えば判定部16の後段
のモニタ表示部17に画面表示された測定部15の周波
数解析結果の周波数スペクトラム,並べ替えられたレベ
ル分布に基づき、オペレータによって行われる。
This section setting is performed by the operator based on, for example, the frequency spectrum of the frequency analysis result of the measuring section 15 displayed on the screen of the monitor display section 17 subsequent to the determining section 16 and the rearranged level distribution.

【0051】なお、表示部17に表示される解析結果の
周波数スペクトラムは、部分放電の有(発生時),無
(バックグランドノイズ)により、例えば図5の(a)
の実線α,βに示すようになり、そのスペクトラムの各
データを信号レベルの昇順に並べ替えると、最大レベル
順位のデータを100%順位のデータ,中央値のデータ
を50%順位のデータとして、同図の(b)の実線
α’,β’に示すようになる。
The frequency spectrum of the analysis result displayed on the display unit 17 depends on whether a partial discharge is present (when it occurs) or not (background noise), for example, as shown in FIG.
When the respective data of the spectrum are rearranged in ascending order of the signal level, the data with the highest level is 100% data, and the data with the median is 50% data. The results are as shown by solid lines α ′ and β ′ in FIG.

【0052】なお、実線α’は実線αの部分放電有りの
スペクトラムの各データを昇順に並べ替えたものであ
り、実線β’は実線βの部分放電無し(バックグランド
ノイズ)のスペクトラムの各データを信号レベルの昇順
に並べ替えたものである。
The solid line α ′ is obtained by rearranging the data of the spectrum of the solid line α with partial discharge in ascending order, and the solid line β ′ is the data of the spectrum of the solid line β without partial discharge (background noise). Are sorted in ascending order of signal level.

【0053】そして、図5の(b)の実線β’の場合、
ほぼ75%順位よりも大きなレベル順位のデータの信号
レベルが放送電波や通信電波等のバックグランドノイズ
で急峻に大きくなることから、前記の設定区間は、例え
ば、中央値(50%順位)のデータを中心とする25%
〜75%順位の区間のデータに設定される。
Then, in the case of the solid line β ′ in FIG.
Since the signal level of the data having a level higher than the order of approximately 75% increases sharply due to background noise such as a broadcast radio wave or a communication radio wave, the set section is, for example, data having a median value (a 50% order). 25% around
It is set to the data of the section of the order of 75%.

【0054】この区間設定に基づき、判定部16は、図
1のステップS3 により、25%〜75%順位の区間の
データのみを抽出して部分放電の信号を高いS/Nで検
出する。
[0054] Based on this interval setting, determination unit 16, in step S 3 in Fig. 1, he detects the signal of the extracted and partial discharge data only 25% to 75% Rank interval at a high S / N.

【0055】さらに、ステップS4 に移行し、抽出した
区間の各データにつき、信号レベルの平均値(部分放電
計測側平均値)を求める。
[0055] Further, the process proceeds to step S 4, for each data of the extracted interval, obtains the average value of the signal level (partial discharge measurement side average value).

【0056】このとき、部分放電が発生していれば、抽
出した区間の各データは、ほぼ一定レベルのバックグラ
ンドノイズに部分放電の高周波電流の周波数成分が一様
に分布して重畳している。
At this time, if a partial discharge has occurred, the data in the extracted section has the frequency component of the high frequency current of the partial discharge uniformly superimposed on the background noise of a substantially constant level. .

【0057】そして、バックグランドノイズが少なく、
S/Nがアンテナの電波受信の場合より高い磁界プロー
ブ12の計測結果につき、そのうちの不要ノイズの影響
がさらに少ない信号レベル範囲のデータのみの平均値を
求めるため、この平均値は、部分放電の発生時の信号レ
ベルが、発生していないときのバックグランドノイズの
信号レベルより十分に高くなる。
Then, the background noise is small,
With respect to the measurement result of the magnetic field probe 12 whose S / N is higher than that in the case of the radio wave reception of the antenna, an average value of only data in a signal level range in which the influence of unnecessary noise is further reduced is obtained. The signal level at the time of occurrence is sufficiently higher than the signal level of the background noise when it is not occurring.

【0058】そのため、ステップS4 で得られた前記の
部分放電計測側平均値と適当なしきい値(設定値)とを
比較すると、部分放電の発生時に平均値がしきい値より
十分に大きくなり、部分放電計測側平均値のみに基づ
き、部分放電の有無を確実に判別して検出することがで
きる。
[0058] Therefore, when comparing the partial discharge measurement side average value of obtained in step S 4 and a suitable threshold value (set value), the average value in the event of a partial discharge is sufficiently larger than the threshold value In addition, the presence or absence of partial discharge can be reliably determined and detected based only on the partial discharge measurement side average value.

【0059】しかし、この形態では、部分放電を一層精
度よく検出するため、本測定により、磁界プローブ12
をケーブル6の外皮7に接触し、プローブ12をケーブ
ル導体8に近づけた状態でこの導体8を通る部分放電の
電流を計測するだけでなく、比較測定により、図4の
(b)に示すようにプローブ12をケーブル6の外皮7
からL(=数十センチメートル以上)離し、プローブ1
2をケーブル導体8から離した状態で開閉器1の測定環
境のバックグランドノイズも測定する。
However, in this embodiment, in order to detect partial discharge with higher accuracy, the magnetic field probe 12
Is brought into contact with the outer sheath 7 of the cable 6 and the probe 12 is brought close to the cable conductor 8 to measure not only the partial discharge current passing through the conductor 8 but also to perform comparative measurement as shown in FIG. To the outer sheath 7 of the cable 6
L (= several tens of centimeters or more) away from the probe 1
The background noise in the measurement environment of the switch 1 is also measured with the cable 2 away from the cable conductor 8.

【0060】すなわち、ケーブル導体8を通流する高周
波電流の磁界は、距離の凡そ2乗に反比例して減衰する
ため、磁界プローブ12をケーブル6から数十センチメ
ートル以上離すと、部分放電の高周波電流の計測レベル
は、ケーブル6に密着した場合より数十デシベル減衰
し、極めて小さくなる。
That is, since the magnetic field of the high-frequency current flowing through the cable conductor 8 attenuates in inverse proportion to the square of the distance, when the magnetic field probe 12 is separated from the cable 6 by several tens of centimeters or more, the high frequency of the partial discharge is reduced. The measurement level of the current is attenuated by several tens of decibels and becomes extremely small as compared with the case where the current is closely attached to the cable 6.

【0061】一方、測定環境には放送電波等の通信電波
や種々の工業機器等から発生する電波等が主に空間伝搬
のバックグランドノイズとして存在し、このノイズを磁
界プローブ12が拾う。
On the other hand, in the measurement environment, communication radio waves such as broadcast radio waves, radio waves generated from various industrial equipments and the like mainly exist as background noise of space propagation, and the magnetic field probe 12 picks up this noise.

【0062】そして、磁界プローブ12が拾うバックグ
ランドノイズのレベルは、プローブ12をケーブル導体
8に近づけても、ケーブル導体8から離してもほとんど
変わらないため、本測定の直前又は直後の比較測定によ
り、磁界プローブ12をケーブル6から数十センチメー
トル以上離し、この状態で測定環境のバックグランドノ
イズを計測する。
The level of the background noise picked up by the magnetic field probe 12 hardly changes even when the probe 12 is moved closer to or away from the cable conductor 8. The magnetic field probe 12 is separated from the cable 6 by several tens of centimeters or more, and the background noise in the measurement environment is measured in this state.

【0063】このケーブル導体8から離した状態での磁
界プローブ12の計測信号についても、高周波測定部1
5により周波数解析して例えば501点の周波数分析結
果の所定周波数範囲のデータを得、これらのデータを判
定部16に送る。
The measurement signal of the magnetic field probe 12 separated from the cable conductor 8 is also measured by the high-frequency measurement unit 1.
The frequency analysis is performed according to step 5 to obtain data of a predetermined frequency range of the frequency analysis result of, for example, 501 points, and these data are sent to the determination unit 16.

【0064】このとき、図1のステップS4からステッ
プS5を介してステップS1 に戻った判定部16は、ス
テップS1,S6のループにより高周波測定部15からの
データ入力待ちの状態にあり、測定部15から、比較測
定に基づく、バックグランドノイズの計測信号の所定周
波数範囲のデータが入力されると、ステップS6 からス
テップS7 に移行し、各データを信号レベルの昇順に並
べ替えてレベル分布を求める。
[0064] At this time, the determination unit 16 returns to step S 1 through step S 5 from step S 4 in FIG. 1, the loop of steps S 1, S 6 data input wait from the high-frequency measuring section 15 state to have, from the measurement unit 15, based on a comparison measurement, the data of a predetermined frequency range of background noise in the measurement signal is input, the process proceeds from step S 6 to step S 7, the respective data in ascending order of the signal level Sort to find the level distribution.

【0065】なお、バックグランドノイズのスペクトラ
ムは、例えば前記図5の(a)の実線βに示すようにな
り、昇順に並べ替えた各データは、同図の(b)の実線
β’に示すようになる。
The spectrum of the background noise is, for example, as shown by the solid line β in FIG. 5A, and each data rearranged in ascending order is shown by the solid line β ′ in FIG. Become like

【0066】さらに、ステップS8 に移行し、実線β’
の各データについても、信号レベル25%〜75%順位
の設定区間のデータのみを抽出し、ステップS9 によ
り、それらの平均値(ノイズ計測側平均値)を求める。
[0066] In addition, the process proceeds to step S 8, the solid line β '
Also for each data, extracts only data of the setting period of the signal level 25% to 75% Rank, in step S 9, obtaining their mean values (noise measurement side average value).

【0067】そして、部分放電計測側平均値及びノイズ
計測側平均値が求まると、ステップS5 を介してステッ
プS10に移行し、両平均値の差を求め、部分放電計測側
平均値からバックグランドノイズを除去する。
[0067] When the partial discharge measurement side mean and noise measurement side average value is obtained, the process proceeds to step S 10 through step S 5, you obtain a difference between the average value back from the partial discharge measurement side mean Remove ground noise.

【0068】さらに、ステップS11に移行し、ノイズを
除去した部分放電計測側平均値(差値)としきい値(設
定値)とを比較して部分放電の有無を判別し、平均値
(差値)がしきい値以上のときに部分放電を検出し、検
出結果をモニタ表示部17に表示する。
[0068] Further, the process proceeds to step S 11, compared denoising the partial discharge measurement side average value (the difference value) with a threshold (set value) to determine the presence or absence of a partial discharge, the average value (the difference between Is smaller than or equal to the threshold value, the partial discharge is detected, and the detection result is displayed on the monitor display unit 17.

【0069】したがって、磁界プローブ12をケーブル
導体8に近づけた本測定の計測結果及び磁界プローブ1
2をケーブル導体から離した比較測定の計測結果の所定
周波数範囲のスペクトラムデータから、それぞれの信号
レベルの平均値を求める簡単な信号処理により、従来よ
り極めて高いS/Nで部分放電の信号を求めて部分放電
を確実に検出することができる。
Therefore, the measurement result of the main measurement in which the magnetic field probe 12 was brought close to the cable conductor 8 and the magnetic field probe 1
2 is obtained from the spectrum data of a predetermined frequency range of the measurement result of the comparative measurement separated from the cable conductor by a simple signal processing for obtaining an average value of each signal level, thereby obtaining a signal of partial discharge at an extremely higher S / N than in the past. Thus, partial discharge can be reliably detected.

【0070】そして、本測定の計測結果についての平均
値の大小のみからも、従来より正確に部分放電を検出す
ることができるが、この形態の場合、本測定の計測結果
及び比較測定の計測結果の平均値の比較から部分放電を
検出するため、バックグランドノイズの影響を一層少な
くして極めて精度よく確実に部分放電を検出することが
できる。
The partial discharge can be detected more accurately than before only from the average value of the measurement result of the main measurement. In this embodiment, the measurement result of the main measurement and the measurement result of the comparative measurement are obtained. Since the partial discharge is detected from the comparison of the average values, the influence of the background noise can be further reduced and the partial discharge can be detected very accurately and reliably.

【0071】ところで、本測定の計測結果についての平
均値の大小による判定と、本測定,比較測定の平均値の
差の大小による判定との組合せで総合判定してもよく、
この場合は、一層精度よく確実に部分放電を検出するこ
とができる。
Incidentally, the overall judgment may be made by a combination of the judgment based on the average value of the measurement results of the main measurement and the judgment based on the difference between the average values of the main measurement and the comparative measurement.
In this case, the partial discharge can be detected more accurately and reliably.

【0072】なお、3相交流の開閉器1の場合、図2の
等価回路に示したように部分放電の高周波電流が同一相
の各回路のケーブル導体8等を通流するため、各相毎に
適当な1本のケーブル6を選定し、そのケーブル6のケ
ーブル導体8に磁界プローブ12を近づけたり遠ざけた
りして、各相の部分放電の検出を行えばよく、この場
合、図6に示すように、磁界プローブ12を外皮7の図
4の(a)と異なる部分に接触してもよい。
In the case of the three-phase AC switch 1, since the high frequency current of the partial discharge flows through the cable conductor 8 of each circuit of the same phase as shown in the equivalent circuit of FIG. One suitable cable 6 may be selected, and the magnetic field probe 12 may be moved closer to or farther from the cable conductor 8 of the cable 6 to detect the partial discharge of each phase. In this case, FIG. As described above, the magnetic field probe 12 may be brought into contact with a portion of the outer skin 7 different from that shown in FIG.

【0073】そして、3相の部分放電の検出に基づき、
開閉器1の絶縁劣化や絶縁異常を知ることができる。
Then, based on the detection of the three-phase partial discharge,
It is possible to know insulation deterioration and insulation abnormality of the switch 1.

【0074】ところで、前記実施の形態にあっては、抽
出する区間を25%〜75%順位の区間としたが、設定
区間(レベル順の所定区間)は、現場のバックグランド
ノイズ等の状況に応じて適当に設定してよく、例えば4
0%〜60%順位の区間にしてもよい。
In the above-described embodiment, the section to be extracted is a section having a rank of 25% to 75%. However, the set section (predetermined section in the order of level) is not suitable for the situation such as background noise at the site. It may be set appropriately according to, for example, 4
It may be a section of 0% to 60% rank.

【0075】また、放送電波等の常時発生する比較的大
きいレベルの不要雑音を除去して検出するため、所定周
波数範囲は、放送電波等を避けるように、例えば10〜
70MHzと110〜200MHzの2つの範囲であっても
よく、必要に応じて3つ以上の範囲であってもよい。
Further, in order to remove unnecessary noise of a relatively large level which is constantly generated such as broadcast radio waves and to detect the noise, the predetermined frequency range is set to, for example, 10 to avoid broadcast radio waves.
Two ranges of 70 MHz and 110 to 200 MHz may be used, and three or more ranges may be used as needed.

【0076】そして、所定周波数範囲を複数の範囲とし
た場合、範囲毎に、前記の平均値を求めて部分放電を個
別に検出し、これらの検出結果の組合わせに基づく総合
判定により多数決の原理等で部分放電を検出してもよ
く、この場合は、一層検出精度が向上する。
When the predetermined frequency range is set to a plurality of ranges, the average value is obtained for each range, the partial discharges are individually detected, and the principle of majority decision is determined by comprehensive judgment based on a combination of these detection results. For example, the partial discharge may be detected, and in this case, the detection accuracy is further improved.

【0077】(他の形態)つぎに、本発明の実施の他の
形態について、図7を参照して説明する。前記1形態に
おいては、磁界プローブ12の計測信号の周波数スペク
トラムで得た所定周波数範囲の各データから、レベル分
布を求め、そのうちのレベル順の設定範囲のデータのみ
を抽出し、その平均値に基づいて部分放電を検出した
が、この形態においては、信号処理を一層簡単にするた
め、高周波測定部15の周波数スペクトラム測定で得ら
れた図7(a)の所定周波数範囲の各データに基づき、
判定部16により、同図の(b)に示すように信号レベ
ルの昇順又は降順に並べ替え、本測定及び比較測定それ
ぞれにおける50%順位の中央値のデータDm〔dB
m〕、所定のレベル順位のデータとして求める。
(Other Embodiment) Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment, a level distribution is obtained from each data in a predetermined frequency range obtained from a frequency spectrum of a measurement signal of the magnetic field probe 12, and only data in a set range in a level order is extracted from the data, and based on an average value thereof. However, in this embodiment, in order to further simplify the signal processing, based on each data in the predetermined frequency range of FIG. 7A obtained by the frequency spectrum measurement of the high frequency measurement unit 15,
The determination unit 16 rearranges the signal levels in ascending or descending order as shown in FIG. 3B, and calculates the median data Dm [dB] of the 50% rank in each of the main measurement and the comparative measurement.
m] as data of a predetermined level order.

【0078】なお、図6の(b)のDminは最小レベル
順位のデータであり、Dmaxは最大レベル順位のデータ
である。
Note that Dmin in FIG. 6B is data of the lowest level order, and Dmax is data of the highest level order.

【0079】そして、両測定における磁界プローブ12
の計測信号に基づく中央値のデータDmの差から、部分
放電の有無を判別して検出する。
The magnetic field probe 12 for both measurements
, The presence / absence of partial discharge is determined and detected from the difference of the median data Dm based on the measurement signal of (i).

【0080】この場合、判定部16は、図1のステップ
3,S4及びステップS8,S9それぞれの処理の代わり
に、並び替えたデータから50%順位の中央値のデータ
Dmを求める処理を行う。
In this case, the determination unit 16 obtains the median data Dm of the 50% rank from the rearranged data instead of the processes of steps S 3 and S 4 and steps S 8 and S 9 in FIG. Perform processing.

【0081】また、図1のステップS5 において、両中
央値のデータDmが求められたか否かを判別する。
[0081] Further, in step S 5 of FIG. 1, the data Dm in both median is determined whether or not required.

【0082】そして、前記の周波数スペクトラムで得た
所定周波数範囲の各データの単純平均値と、前記1形態
の25%〜75%順位の区間の平均値と、この形態の中
央値とにつき、部分放電が発生したとき及び部分放電が
発生していないバックグランドノイズのみのときの信号
レベル〔dBm〕,部分放電発生時のS/N〔dB〕を
求めたところ、つぎの表1の結果が得られた。
The simple average value of each data in the predetermined frequency range obtained from the frequency spectrum, the average value of the 25% to 75% section of the one form, and the median value of this form are partially When the signal level [dBm] and the S / N [dB] at the time of the occurrence of the partial discharge and the occurrence of the partial discharge were determined, the results shown in Table 1 below were obtained. Was done.

【0083】[0083]

【表1】 [Table 1]

【0084】この結果からも明らかなように、中央値の
データDmを用いた場合も、設定区間のデータの信号レ
ベルの平均値を用いた場合と同様、単純平均値を用いた
場合より著しくS/Nが向上し、精度の高い部分放電の
検出が行える。
As is clear from these results, the use of the median value data Dm is significantly more remarkable than the case where the simple average value is used, as in the case of using the average value of the signal levels of the data in the set section. / N is improved, and partial discharge with high accuracy can be detected.

【0085】なお、本測定のみを行って中央値のデータ
Dmのみを求め、このデータDmの信号レベルと判定し
たしきい値の信号レベルとを比較し、データDmの信号
レベルの大,小から部分放電の発生を判別して検出して
もよく、この場合、比較測定及びその計測信号の処理が
不要であり、一層簡単な信号処理によって精度の高い部
分放電の検出が行える。
It is to be noted that only the main measurement is performed to obtain only the median data Dm, and the signal level of this data Dm is compared with the signal level of the determined threshold value. The occurrence of the partial discharge may be determined and detected. In this case, the comparison measurement and the processing of the measurement signal are unnecessary, and the detection of the partial discharge with high accuracy can be performed by simpler signal processing.

【0086】また、現場のノイズの状態等によっては、
中央値のデータDmの代わりに、その前,後の例えばレ
ベル順位40%のデータ,レベル順位60%のデータを
求め、その信号レベルの大小又は信号レベルの差から部
分放電の有無を判別して検出してもよい。
In addition, depending on the noise condition at the site, etc.,
Instead of the median value data Dm, data before and after, for example, data of a level rank of 40% and data of a level rank of 60% are obtained, and the presence or absence of partial discharge is determined from the magnitude of the signal level or the difference between the signal levels. It may be detected.

【0087】ところで、前記両実施の形態においては、
磁界プローブ12をケーブル6に接触又は近づけてケー
ブル導体8を通流する部分放電の電流を計測するように
したが、蓋体5,ケーブル接地線11等の開閉器1の種
々の接地導体に磁界プローブ12を接触させ、その導体
を通流する部分放電の電流を計測してもよい。
By the way, in both of the above embodiments,
The magnetic field probe 12 is brought into contact with or close to the cable 6 to measure the current of the partial discharge flowing through the cable conductor 8, but the magnetic field is applied to various ground conductors of the switch 1 such as the lid 5 and the cable ground line 11. The probe 12 may be contacted to measure the partial discharge current flowing through the conductor.

【0088】また、前記両実施の形態において、部分放
電の信号が分布する所定周波数範囲は、0〜200MHz
に限らず、測定環境等に応じて適当に設定してよく、こ
のとき、所定周波数範囲を複数設定し、各周波数範囲毎
に前記の平均値又は中央値のデータを求めて部分放電の
有無を検出し、これらの検出結果の総合判定により、例
えば多数決の原理にしたがって最終的な部分放電の有無
を検出してもよい。
In the above-described embodiments, the predetermined frequency range in which the partial discharge signal is distributed is 0 to 200 MHz.
Not limited to, may be set appropriately according to the measurement environment and the like, at this time, a plurality of predetermined frequency ranges are set, and the average or median data is obtained for each frequency range to determine the presence or absence of partial discharge. The presence or absence of the final partial discharge may be detected in accordance with, for example, the principle of majority voting by detecting and comprehensively determining the detection results.

【0089】つぎに、本発明の磁気計測用のセンサは、
磁界プローブ12に限られるものでなく、例えばケーブ
ル接地線11に取付けられた貫通型のCTであってもよ
く、さらに、やロッドアンテナ,ループアンテナ等のア
ンテナであってもよい。
Next, the sensor for magnetic measurement of the present invention comprises:
The present invention is not limited to the magnetic field probe 12, and may be, for example, a penetrating CT attached to the cable ground line 11, or may be an antenna such as a rod antenna or a loop antenna.

【0090】なお、センサがアンテナの場合、アンテナ
を部分放電の発生個所Gに近づけて受信した部分放電の
計測信号のみ、又はこの計測信号とアンテナを発生個所
Gから離して受信したバックグランドノイズの計測信号
とにつき、高周波測定部15、判定部16により前記両
実施の形態と同様にして部分放電の検出処理を行えばよ
く、この場合も、計測信号から所定周波数範囲の各信号
レベルのデータを求め、これらのデータのうちのレベル
順の設定範囲のデータの平均値又は所定のレベル順位の
データの信号レベルを求めることにより、前記両形態の
場合と同様の精度の高い部分放電の検出が行える。
When the sensor is an antenna, only the measurement signal of the partial discharge received by bringing the antenna close to the location G of the partial discharge, or the measurement signal and the background noise of the background noise received away from the location G of the antenna. With respect to the measurement signal, the high-frequency measurement unit 15 and the determination unit 16 may perform the detection processing of the partial discharge in the same manner as in the above-described two embodiments. By obtaining the average value of the data in the set range in the level order of these data or the signal level of the data having the predetermined level order, it is possible to detect the partial discharge with the same high accuracy as in the above-described two modes. .

【0091】そして、本発明は、開閉器1等の路上配電
機器の部分放電の検出だけでなく、電力用の電動機や柱
上の配電機器等の部分放電の検出にも同様に適用するこ
とができる。
The present invention can be applied not only to the detection of partial discharge of road-side distribution equipment such as the switch 1 but also to the detection of partial discharge of electric motors and pole-side distribution equipment. it can.

【0092】[0092]

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。まず、請求項1の場合は、センサ(磁界プローブ1
2)の計測信号につき、部分放電の周波数成分が分布す
る所定周波数範囲の各周波数の信号レベルのデータを求
め、さらに、これらのデータのレベル順位が設定範囲の
データの平均値を求めたため、バックグランドノイズの
影響が大きく、検出誤差が生じ易い部分のデータが除か
れ、部分放電の周波数成分が一様な信号レベルで分布す
る範囲のデータの平均値を求め、部分放電のレベルを簡
単な平均値の演算から精度よく求めることができる。
The present invention has the following effects. First, in the case of claim 1, a sensor (magnetic field probe 1
For the measurement signal of 2), the signal level data of each frequency in the predetermined frequency range in which the frequency component of the partial discharge is distributed was obtained, and furthermore, the average value of the data in the level order of these data was obtained. The data of the part where the influence of the ground noise is large and the detection error easily occurs is removed, and the average value of the data in the range where the frequency component of the partial discharge is distributed at a uniform signal level is obtained. It can be obtained with high precision from the calculation of the value.

【0093】そして、平均値の大小等に基づき、部分放
電の有無を判定して部分放電を精度よく検出することが
できるため、簡単な信号処理により、バックグランドノ
イズを極力排除して部分放電の信号を高いS/Nで求
め、求めた信号から、電気機器(開閉器1)の部分放電
を精度よく確実に検出することができる。
Then, the presence or absence of a partial discharge can be determined based on the average value and the like, and the partial discharge can be detected with high precision. A signal is obtained with a high S / N, and a partial discharge of an electric device (switch 1) can be accurately and reliably detected from the obtained signal.

【0094】また、請求項2の場合は、センサの部分放
電の計測信号及び測定環境のバックグランドノイズの計
測信号それぞれにつき、請求項1と同様の信号処理を施
して平均値が求められ、両平均値の比較に基づき、それ
らの差等からバックグランドノイズの影響を一層良好に
排除して部分放電の信号を一層高いS/Nで求めること
ができ、この部分放電の信号に基づき、電気機器の部分
放電を一層精度よく検出することができる。
In the case of the second aspect, each of the measurement signal of the partial discharge of the sensor and the measurement signal of the background noise of the measurement environment is subjected to the same signal processing as in the first aspect, and an average value is obtained. Based on the comparison of the average values, the influence of the background noise can be more favorably eliminated from the difference or the like, and the signal of the partial discharge can be obtained with a higher S / N. Can be detected with higher accuracy.

【0095】つぎに、請求項3の場合は、請求項1の平
均値を求める演算を行うことなく、センサの計測信号の
所定周波数範囲のデータから、所定のレベル順位のデー
タを選択して求め、このデータの信号レベルに基づき、
部分放電の有無を判別して検出したため、一層簡単な信
号処理により、電気機器の部分放電を精度よく確実に検
出することができる。
Next, in the case of claim 3, the data of the predetermined level order is selected from the data in the predetermined frequency range of the measurement signal of the sensor without performing the calculation for obtaining the average value of claim 1. , Based on the signal level of this data,
Since the presence or absence of the partial discharge is determined and detected, the partial discharge of the electric device can be accurately and reliably detected by simpler signal processing.

【0096】また、請求項4の場合も、請求項2の部分
放電の計測信号及びバックグランドノイズの計測信号に
ついての平均値を求める演算を行うことなく、両計測信
号について、請求項3と同様にして、それぞれの所定周
波数範囲のデータから所定のレベル順位のデータを選択
して求め、両データの比較に基づき部分放電の有無を判
別して検出したため、極めて簡単な信号処理により、請
求項3の場合より一層精度よく電気機器の部分放電を検
出することができる。
Also, in the case of the fourth aspect, the same operation as in the third aspect is performed for both the measurement signals without performing an operation for obtaining an average value of the partial discharge measurement signal and the background noise measurement signal of the second aspect. Then, data of a predetermined level order is selected and obtained from the data of each predetermined frequency range, and the presence or absence of partial discharge is determined and detected based on a comparison between the two data, so that extremely simple signal processing is performed. In this case, the partial discharge of the electric device can be detected with higher accuracy than in the case of

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の1形態の信号処理の一部のフロ
ーチャートである。
FIG. 1 is a partial flowchart of signal processing according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の1形態の構成説明図である。FIG. 2 is a configuration explanatory diagram of one embodiment of the present invention.

【図3】図1の部分放電の電流の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a current of the partial discharge in FIG. 1;

【図4】(a),(b)はそれぞれ図1の磁界プローブ
の測定状態の説明図である。
FIGS. 4A and 4B are explanatory diagrams of a measurement state of the magnetic field probe of FIG. 1;

【図5】(a)は図1の計測結果の周波数スペクトラ
ム、(b)は(a)のスペクトラムを信号レベルの順に
並べ替えたスペクトラムである。
5A is a frequency spectrum of the measurement result of FIG. 1, and FIG. 5B is a spectrum obtained by rearranging the spectrum of FIG. 1A in the order of signal level.

【図6】図1の磁界プローブの他の測定状態の説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram of another measurement state of the magnetic field probe of FIG. 1;

【図7】(a)は本発明の実施の他の形態の周波数スペ
クトラム、(b)は(a)のスペクトラムを信号レベル
の順に並べ替えたスペクトラムである。
7A is a frequency spectrum according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7B is a spectrum obtained by rearranging the spectrum of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 多回路開閉器 5 蓋体 6 ケーブル 8 ケーブル導体 11 ケーブル接地線 12 磁界プローブ 13 検出処理装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multi-circuit switch 5 Lid 6 Cable 8 Cable conductor 11 Cable ground wire 12 Magnetic field probe 13 Detection processing device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 後藤 則泰 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 松原 克夫 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 吉川 徹 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 Fターム(参考) 2G015 AA06 BA08 CA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Noriyasu Goto 47 Numezu Takaune-cho, Ukyo-ku, Kyoto-shi Inside Nissin Electric Co., Ltd. (72) Inventor Toru Yoshikawa 47-Takaune-cho Umezu, Ukyo-ku, Kyoto-shi F-term in Nissin Electric Co., Ltd. (reference) 2G015 AA06 BA08 CA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 配電機器等の通電状態の電気機器に発生
する部分放電の信号をセンサにより計測し、 前記センサの計測信号の周波数分析により、前記計測信
号のうちの前記部分放電の信号が分布する所定周波数範
囲の信号レベルのデータを求め、 前記各データのレベル順の設定範囲のデータの平均値を
求め、 前記平均値に基づき、前記部分放電の有無を判定して検
出することを特徴とする電気機器の部分放電検出方法。
1. A sensor detects a partial discharge signal generated in a current-carrying electric device such as a power distribution device, and a frequency distribution of the measurement signal of the sensor causes a distribution of the partial discharge signal in the measurement signal to be distributed. Determining a signal level data in a predetermined frequency range to obtain, an average value of the data in a set range in the order of the level of each of the data, based on the average value, determine the presence or absence of the partial discharge and detect. Partial discharge detection method for electrical equipment.
【請求項2】 配電機器等の通電状態の電気機器に発生
する部分放電の信号をセンサにより計測し、 前記電気機器の環境のバックグランドノイズを前記セン
サにより計測し、 前記センサの部分放電の計測信号及び前記バックグラン
ドノイズの計測信号の周波数分析により、前記両計測信
号それぞれにつき、前記部分放電の信号が分布する所定
周波数範囲の信号レベルのデータを求め、 前記両計測信号それぞれのレベル順の設定範囲のデータ
の平均値を求め、 前記両平均値の比較から前記部分放電の有無を判定して
検出することを特徴とする電気機器の部分放電検出方
法。
2. A sensor measures a partial discharge signal generated in a current-carrying electric device such as a distribution device, and measures a background noise of an environment of the electric device by the sensor, and measures a partial discharge of the sensor. By analyzing the frequency of the signal and the measurement signal of the background noise, for each of the two measurement signals, signal level data in a predetermined frequency range in which the partial discharge signal is distributed is determined, and the level order of each of the two measurement signals is set. A partial discharge detection method for electrical equipment, comprising: determining an average value of data in a range; determining whether or not the partial discharge exists by comparing the two average values;
【請求項3】 配電機器等の通電状態の電気機器に発生
する部分放電の信号をセンサにより計測し、 前記センサの計測信号の周波数分析により、前記計測信
号のうちの前記部分放電の信号が分布する所定周波数範
囲の信号レベルのデータを求め、 前記各データから所定のレベル順位のデータを求め、 前記所定のレベル順位のデータに基づき、前記部分放電
の有無を判定して検出することを特徴とする電気機器の
部分放電検出方法。
3. A sensor detects a partial discharge signal generated in an energized electrical device such as a power distribution device, and a frequency analysis of the sensor measurement signal distributes the partial discharge signal among the measurement signals. Determining data of a signal level within a predetermined frequency range, obtaining data of a predetermined level order from each of the data, determining and detecting the presence or absence of the partial discharge based on the data of the predetermined level order. Partial discharge detection method for electrical equipment.
【請求項4】 配電機器等の通電状態の電気機器に発生
する部分放電の信号をセンサにより計測し、 前記電気機器の環境のバックグランドノイズを前記セン
サにより計測し、 前記センサの部分放電の計測信号及び前記バックグラン
ドノイズの計測信号の周波数分析により、前記両計測信
号それぞれにつき、前記部分放電の信号が分布する所定
周波数範囲の信号レベルのデータを求め、 前記両計測信号それぞれの所定のレベル順位のデータを
求め、 前記両所定のレベル順位のデータの信号レベルの比較か
ら前記部分放電の有無を判定して検出することを特徴と
する電気機器の部分放電検出方法。
4. A sensor measures a partial discharge signal generated in a current-carrying electric device such as a power distribution device, and measures background noise in an environment of the electric device by the sensor, and measures partial discharge of the sensor. A signal level data of a predetermined frequency range in which the partial discharge signal is distributed is obtained for each of the two measurement signals by frequency analysis of the measurement signal of the signal and the background noise, and a predetermined level order of each of the two measurement signals is obtained. And detecting the presence or absence of the partial discharge based on a comparison between the signal levels of the data of the two predetermined levels and detecting the partial discharge.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010276365A (en) * 2009-05-26 2010-12-09 Nissin Electric Co Ltd Insulation diagnosis device for electric power apparatus
JP2015145847A (en) * 2014-02-04 2015-08-13 三菱電機株式会社 Direct current arc detection device and method

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