JP2002328147A - ポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置 - Google Patents
ポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置Info
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Abstract
として、新たに中周波数成分(数kHz)を加えた周波
数3成分分離自動測定装置の提供。 【解決手段】 ポリマ碍子の漏れ電流を低中周波成分と
高周波成分とに分離するアナログフィルタ1と、前記高
周波成分を同調増幅器2を介してパルス成分として測定
する部分放電計測システム3と、低中周波成分をディジ
タルフィルタ5により低周波成分と中周波成分とに分離
し測定するデジタル計測システムとを有しているポリマ
碍子の漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置。
Description
電流の周波数3成分分離自動測定装置に関し、より詳細
には、ポリマ碍子の劣化特性評価のパラメータとして劣
化の直接的主要因である漏れ電流を、印加電圧に依存し
た低周波の導電成分(50,60Hz)、ドライバンド
アークに起因するkHz帯の周波数成分および高周波の
パルス成分(約10MHz)とに分離して長期自動的・
定量的に測定・記録・解析するためのコンピュータ支援
による漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置に関す
る。
ラス製碍子と比較して優れた撥水性および汚損耐電圧特
性を有する。しかし、ポリマー碍子はその外被表面にお
ける経年劣化が問題となり、その劣化機構の解明と長期
信頼性の把握が重要課題となっている。ポリマー材料と
しては、シリコーンゴム、EVA(Ethylencv
inylacetate)やEPDM(Ethylen
e propylene diene monome
r)などがあり、特に、シリコーンゴムは優れた耐候性
と撥水性を有しているため注目を集めている。シリコー
ンゴムの撥水性は、屋外使用で材料表面が劣化・汚損さ
れても回復する。シリコーンゴムのような高い撥水性を
有するポリマー材料に対し、各研究機関で塩霧試験およ
び材料の劣化特性評価が行われている。ポリマー材料を
屋外絶縁材料として使用するには長期の信頼性評価が必
要であるが、その際に重要なポリマ材料の物性の劣化特
性評価方法が未だに確立されていないのが現状である。
そのため、近年では、CIGRE(大電カシステム会
議)やIEEEが主休となって提案した塩霧試験法など
の人工加速劣化評価試験法についての世界的なラウンド
ロビンテストが実施され、同試験法の規格化へ向けてそ
の妥当性が検討されている。
するに当たり、性能試験が必要となる。製品形状のポリ
マー碍子の電気的試験方法として、IEC規格(IEC
61109:全天候模擬課電試験方法)がある。電気的
材料試験法には、IEC規格(IEC61302:回転
輪浸漬試験法(Rotating wheel dip
test;RWDT),IEC60587:傾斜平板
試験法)がある。これらの試験法は、シリコーンゴムの
撥水性回復に要する時間を考慮していないため、シリコ
ーンゴム系材料には適していない。現在、外被材として
特に注目されているシリコーンゴム系材料の劣化評価に
関しては、CIGRE SC15の活動により、塩霧試
験法が妥当とされ、その試験条件も確立されつつある。
しかし、現在の塩霧試験法においても、材料劣化に最も
影響する放電特性の把握が十分でないことや漏れ電流の
測定デバイス・測定方法が統一されていないために、試
験機関での試験結果が異なることが指摘されている。こ
の観点から、本発明者らはすでに、ポリマー材料の漏れ
電流を印加電界に依存した低周波の導電成分(60H
z)と、高周波のパルス成分(10MHz)との2成分
に分離して測定する手法・装置は提案しているが、この
装置では、ポリマ材料の劣化に大きく寄与すると考えら
れるドライバンドアーク成分に対応する中間周波数(数
kHz)は測定できなかった。
まで提唱されているいずれの試験法においても、材料の
劣化の主要因である漏れ電流を測定しているが、漏れ電
流を構成している試料の表面の伝導電流、ドライバンド
アーク、コロナ放電などを分離せずに一まとめにして測
定している。従って、漏れ電流測定の従来技術では、ポ
リマ材料の劣化特性評価に有効な周波数成分を抽出して
劣化指標を定量化することができなかった。
化への影響が最も大きいと考えられている、ドライバン
ドアークに起因する成分は、数kHzの周波数帯が支配
的であるといわれている。そのため、漏れ電流のkHz
の周波数成分は、劣化特性評価に有効なパラメータと成
り得る。
流による劣化特性評価を目的として、新たに中周波数成
分(数kHz)を加えた周波数3成分分離自動測定装置
を提供することを課題としている。
に、本発明におけるポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成
分分離自動測定装置は、ポリマ碍子の漏れ電流を低中周
波成分と高周波成分とに分離するアナログフィルタと、
前記高周波成分を同調増幅器を介してパルス成分として
測定する部分放電計測システムと、前記低中周波成分を
ディジタルフィルタにより低周波成分と中周波成分とに
分離し測定するデジタル計測システムとを有しているも
のである。
ある漏れ電流を構成している試料の表面の伝導電流(低
周波成分)、ドライバンドアーク(中周波数成分)、コ
ロナ放電(高周波成分)を分離して長期自動的・定量的
に測定・記録・解析する。
して説明する。
(以下「本装置」という。)の構成図を実験回路と併せ
て図1に示す。検出回路により測定したデータは、アナ
ログフィルタ1により30kHz以下の低中周波成分
と、lMHz以上の高周波成分に分離される。高周波成
分は、同調増幅器2を介して10MHzの成分を部分放
電計測システム3(例えばPARADISE(松栄電子
研修所製)等を使用)でパルス成分として測定される。
「その測定は、例えば「平成11年電気学会電力・エネ
ルギー部門大会、No.598、pp656−657
(1999)」に記載の要領で行う。」 一方、低中周波の成分は、デジタル測定システム4(例
えばNationalInstruments PCI
−6023E)を用いて測定し、PC内でディジタルフ
ィルタ5を用いて分離するリアルタイム処理を行う。カ
ットオフ周波数fc(Hz)は、任意に設定可能である
が、ここでは360Hzとした。また、サンプリング数
を10kS/secとして、低周波成分は0〜360H
z、中周波成分は360〜5kHZの成分を測定した。
図を図2に示す。同図に示すように、測定した低周波、
および中周波成分の電流データicおよびidから、絶
対値の累積値1′=Σ│i│を算出し保存する。さらに
測定後のオフライン処理により、漏れ電流値Ic,Id
をI=I′/ N、また累積電荷量Qc,QdをQ=Σ
Iからそれぞれ算出する。Nはサンプリング数を表す。
測定画面を図3に示す。プログラムでは、サンプリング
数N、カットオフ周波数fcおよびフィルタオーダーを
設定する。
4に示す。同図に示すように分離前の電流波形i周波数
分離後の低周波成分icおよび中周波成分idはリアル
タイムに表示される。算出した電流値I′c,I′dの
経時変化も同時に表示される。
の印加電界に対する漏れ電流の累積電荷量Qcの経時変
化を示す。同図よりQcは塩霧の発生時間以外にも増加
していることが分かるが、その増加量は塩霧発生時が圧
倒的に大きい。図6および7に累積電荷量の中周波成分
Qd、および高周波成分Qpの経時変化をそれぞれ示
す。図8に2サイクル(4時間)測定後の累積電荷量Q
c,Qd,Qpの印加電界依存性を示す。
接的主要因である漏れ電流を、印加電圧に依存した低周
波の導電成分(50,60Hz)、ドライバンドアーク
に起因するkHz帯の周波数成分および高周波のパルス
成分(10MHz)とに分離して長期自動的・定量的に
測定・記録・解析できることが実証された。 本装置を
用いた人工加速劣化試験法の有効性が国内のみならず国
際的に承認されれば、世界的規模の標準試験装置となり
うる。すなわち、本装置が標準試験装置となれば、新規
ポリマ材料のスクリーニングや屋外絶縁用ポリマ碍子や
ポリマブッシングなどの試験のため、国内および国外の
ポリマ材料素材メーカ、重電機メーカ、電力会社などの
ユーザ、大学、研究機関などにて使用されることとな
る。
因である漏れ電流ばかりでなく絶縁破壊の前駆現象であ
る局所的放電(部分放電)を長期自動計測できる特徴を
もつので、実電力設備(ガス絶縁開閉装置、変圧器、発
電機、コンデンサ、電力ケーブルなど)のオンライン状
態監視に応用が可能である。
価に有効な漏れ電流の周波数成分を抽出して劣化指標を
定量化できる。すなわち、漏れ電流の試料表面導電電
流、劣化の寄与が最も大きいといわれるドライバンドア
ーク成分および局所放電であるコロナ放電成分を、それ
ぞれ低周波成分0〜360Hz、中周波数成分〜5kH
z、および高周波数成分〜10MHzの分離測定結果か
ら定量的にかつ長期間自動測定により求めることができ
る。さらに、本発明では、得られたデータを記録・解析
することができることから、ポリマ材料の定量的な人工
加速劣化評価を行なえる。
分分離自動測定装置の構成図である。
である。
分分離自動測定装置における測定画面を示す図である。
す図である。
の累積電荷量Qcの経時変化を示す図である。
す図である。
す図である。
Qpの印加電界依存性を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】ポリマ碍子の漏れ電流を低中周波成分と高
周波成分とに分離するアナログフィルタと、 前記高周波成分を同調増幅器を介してパルス成分として
測定する部分放電計測システムと、 前記低中周波成分をディジタルフィルタにより低周波成
分と中周波成分とに分離し測定するデジタル計測システ
ムとを有するポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成分分離
自動測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001133349A JP2002328147A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001133349A JP2002328147A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002328147A true JP2002328147A (ja) | 2002-11-15 |
Family
ID=18981220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001133349A Pending JP2002328147A (ja) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | ポリマ碍子の漏れ電流の周波数3成分分離自動測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002328147A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100442065C (zh) * | 2005-10-10 | 2008-12-10 | 西安交通大学 | 基于脉冲电流法的合成绝缘子在线检测仪 |
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JP2000040431A (ja) * | 1998-07-24 | 2000-02-08 | Toshiba Corp | 複合碍管ブッシング |
-
2001
- 2001-04-27 JP JP2001133349A patent/JP2002328147A/ja active Pending
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