JP2003023710A - 内部電極型部分放電検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内部アンテナ方式である内部電極型部分放電検
出装置において、部分放電検出用の電極がガス絶縁電気
機器の金属容器内に設けられているため部分放電検出器
の取付け、取外しあるいは電極の交換などを行う場合、
金属容器内の絶縁ガスが放出されてしまう。また、金族
容器内に絶縁ガスを封入する前に電極を組み立てる必要
があり製作上の制約を受けていた。 【解決手段】金属容器に開口部を設け、この開口部を気
密に塞ぐように絶縁物の遮蔽板を設け、この遮蔽板の金
属容器外側に電極を設ける。部分放電検出器の取付け、
取外しあるいは電極の交換を行う場合は遮蔽板をそのま
ま残したまま部分放電検出器側で行うと金属容器内部の
絶縁ガスは遮蔽板によって外部に放出されるのを防げ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えばガス絶縁開閉
装置のようなガス絶縁電気機器に設けられる内部電極型
部分放電検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、電力系統においては例えばガス絶
縁開閉装置やガス絶縁変圧器のように従来の気中絶縁方
式のものに代わってガス絶縁方式の電気機器が広く用い
られている。ガス絶縁電気機器は空気よりも絶縁耐力の
高い絶縁ガス、例えば、ＳＦ６ガスを接地された金属容
器内に機器本体と共に封入し、絶縁耐力の向上と共に機
器のコンパクト化を図っている。しかし絶縁ガスの絶縁
耐力向上による絶縁距離の縮小は、一方で電気機器の一
部を構成する固体絶縁物に対してより高い電気的ストレ
スを与えることになる。また、絶縁ガス中に何らかの原
因で金属異物等が混入した場合は絶縁性能が大幅に低下
し絶縁破壊などを発生する恐れがある。このため、ガス
絶縁電気機器の信頼性を確保し、予防保全の観点から
も、絶縁物の絶縁性能診断技術、余寿命診断技術、また
は金属異物の検出技術が重要となってきている。

【０００３】絶縁性能の診断技術として従来より電気機
器の金属容器内に発生する部分放電を電気的に検出する
方法がもっとも有効とされている。電気的部分放電検出
法としては、大きく分類して内部アンテナ方式と外部ア
ンテナ方式がある。この内、金属容器内部に検出用の電
極（中間電極）を設ける内部アンテナ方式のほうが外部
アンテナ方式に比べ外部ノイズの影響を受けにくく、よ
り高感度に部分放電の検出が可能である。

【０００４】ここで一般的な内部アンテナ方式である内
部電極型部分放電検出装置の従来の例を図５を用いて説
明する。図５に示すように接地された金属容器１が設け
られており、この金属容器１内には通電用の高電圧導体
２が挿通され図示しない絶縁スペーサなどで支持されガ
ス絶縁電気機器を構成している。また金属容器１内には
ＳＦ６ガスなどの絶縁ガス３が所定の圧力で封入され内
部の絶縁を保っている。そして金属容器１内で発生する
部分放電をこの部分放電に起因して発生する電磁波を金
属容器１内に設けた電極４を検出用電極とした部分放電
検出器５で捕らえ検出する。部分放電検出器５は金属容
器１の側面に形成された開口部６より電極４を金属容器
１内に挿入し、部分放電検出器５と一体的に成った金属
製のカバー７を前記開口部６の周縁に形成したフランジ
８に気密に取付けることにより金属容器１に支持固定さ
れている。そしてこれらの部分放電検出装置５は金属容
器１の複数箇所に適宜取付けられて部分放電の監視を行
う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この方式は、前述した
ように検出感度の面で外部アンテナ方式よりも優れてい
る。しかし部分放電検出器５の取付け、取外し、電極４
の交換等を行う場合には、金属容器１への取付け部を開
放しなくてはならず、この時に金属容器１内の絶縁ガス
３もこの部分から大気中に放出されてしまう。このため
事前にガスが放出されないようにガス抜きなどのガス処
理が必要となり、メンテナンス性では不利となる。

【０００６】また、金属容器１の内部に電極４を配置す
る本方式では金属容器１内に絶縁ガス３を封入する前に
電極４を組み立てる必要があるという製作上の制約も受
ける。また電極４の損傷、あるいは形状変更等により電
極４を交換する場合には、前述と同様に金属容器１内の
絶縁ガス処理を行い、金属容器１内を大気置換してから
電極交換、更に再び絶縁ガスに置換するといった作業が
必要となり、この作業のために高電圧導体２に供給する
電力の停止時間が長くなってしまう。また部分放電検出
器５の取付け箇所についてもガス絶縁電気機器の据付時
のみに部分放電検出を行えばよいような個所もあり、そ
れら全ての個所に部分放電検出器を常時取付けておくこ
とはコストアップにつながる。部分放電検出器は金属容
器１内のガス処理を行わず取付け、取外しが可能であれ
ば、機器運用の初期の段階で検出箇所が多い場合でも、
少ない数の検出器で検出を実施し、その後の常時監視す
る箇所の数に合わせた最小限の数の検出器で機能を果た
すことができる。

【０００７】本発明は上記欠点を除去し、ガス絶縁電気
機器の金属容器内部のガス処理を必要とせずに部分放電
検出器の取付け、取外しが容易に行え、メンテナンス性
に優れ、かつ必要最小限の数の検出器で機能を果たす経
済性に優れた内部電極型部分放電検出装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の内部電極型部分放電検出装置において
は、請求項１記載の発明では、絶縁ガスと共に機器本体
を金属容器内に収納するガス絶縁電気機器の前記金属容
器に取付けられ、前記金属容器内の部分放電を検出する
電極を金属容器内に備えた内部電極型部分放電検出装置
において、前記金属容器に開口部を形成し、前記開口部
を気密に塞ぐように取付けられた絶縁物の遮蔽板を設
け、この遮蔽板の金属容器外側に電極を設けたことを特
徴とするものである。

【０００９】上記構成の内部電極型部分放電検出装置に
おいては、金属容器内部で発生した部分放電に起因する
電磁波は絶縁物を介して伝播し、電極により検出され
る。部分放電検出器の取付け、取外しあるいは電極の交
換を行う場合は遮蔽板をそのまま残したまま部分放電検
出器側だけで行う。金属容器内部の絶縁ガスは遮蔽板に
よって外部に放出されるのを防げる。

【００１０】また、請求項２記載の発明では、絶縁ガス
と共に機器本体を金属容器内に収納するガス絶縁電気機
器の前記金属容器に取付けられ、前記金属容器内の部分
放電を検出する電極を金属容器内に備えた内部電極型部
分放電検出装置において、前記金属容器に開口部を形成
し、前記開口部を気密に塞ぐように取付けられた開閉自
在の絶縁物のシャッターを設け、このシャッターの金属
容器外側に電極を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】上記構成の内部電極型部分放電検出装置に
おいては、金属容器内部で発生した部分放電に起因する
電磁波はシャッターの開放時は絶縁ガス中を伝播し、電
極により検出される。部分放電検出器の取付け、取外し
あるいは電極の交換を行う場合はシャッターを閉じ、シ
ャッターをそのまま残したまま部分放電検出器側だけで
行う。金属容器内部の絶縁ガスはシャッターによって外
部に放出されるのを防げる。

【００１２】また、請求項３記載の発明では、絶縁ガス
と共に機器本体を金属容器内に収納するガス絶縁電気機
器の前記金属容器に取付けられ、前記金属容器内の部分
放電を検出する電極を金属容器内に備えた内部電極型部
分放電検出装置において、前記金属容器に開口部を形成
し、前記開口部を気密に塞ぐように取付けられた絶縁物
の遮蔽板を設け、この遮蔽板の金属容器外側面に電極を
取付けたことを特徴とするものである。

【００１３】上記構成の内部電極型部分放電検出装置に
おいては、金属容器内部で発生した部分放電に起因する
電磁波は絶縁物を介して伝播し、電極により検出され
る。部分放電検出器の取付け、取外しあるいは電極の交
換を行う場合は遮蔽板をそのまま残したまま部分放電検
出器側だけで行う。電極の交換を必要としない場合は遮
蔽板に取付けられた電極を残し部分放電検出器本体だけ
を取付け、取外しする。金属容器内部の絶縁ガスは遮蔽
板によって外部に放出されるのを防げる。

【００１４】また、請求項４記載の発明では、前記金属
容器と気密性を有して絶縁物に支持され、電極が金属容
器の外部からの操作により金属容器内部に進退可能であ
ることを特徴とする請求項３記載の内部電極型部分放電
検出装置である。

【００１５】上記構成の内部電極型部分放電検出装置に
おいては、金属容器内部で発生した部分放電に起因する
電磁波は絶縁物を介して伝播し、電極により検出され
る。部分放電検出器の取付け、取外しあるいは電極の交
換を行う場合は遮蔽板をそのまま残したまま部分放電検
出器側だけで行う。電極の交換を必要としない場合は部
分放電検出器本体だけを取付け、取外しする。金属容器
内部の絶縁ガスは遮蔽板によって外部に放出されるのを
防げる。電極は金属容器の中に進退させ適宜調整して最
適位置を確保し感度良く検出する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実
施の形態を示す図で、（ａ）は部分放電検出器を取付け
た状態を示す断面図、（ｂ）は部分放電検出器を取外し
た状態を示す断面図である。なお、図５に示した従来例
と同一の部分に関しては同一符号を付す。

【００１７】図において、１は接地された金属容器で、
この金属容器１内には通電用の高電圧導体２が挿通され
図示しない絶縁スペーサなどで支持されガス絶縁電気機
器を構成している。また金属容器１内にはＳＦ６ガスな
どの絶縁ガス３が所定の圧力で封入され内部の絶縁を保
っている。そして金属容器１内で発生する部分放電をこ
の部分放電に起因して発生する電磁波を金属容器１内に
設けた電極４を検出用電極とした部分放電検出器５で捕
らえ検出する。部分放電検出器５は金属容器１の側面に
形成された開口部６により電極４を金属容器１内に挿入
し、部分放電検出器５と一体的に成った金属製のカバー
７を前記開口部６の周縁に形成したフランジ８に気密に
取付けることにより金属容器１に支持固定されている。
そして本発明の第１の実施の形態においては、金属容器
１のフランジ８に絶縁物でできた遮蔽板９を気密に取付
けて開口部６を塞ぎ、この遮蔽板９の金属容器１の外側
に前記部電極４および分放電検出器５を取付けている。
図（ｂ）は部分放電検出器５を取外した状態であり、遮
蔽板９の外側に保護用の金属製の蓋１０を取付けてい
る。部分放電検出器のカバー７の内部は遮蔽板９により
金属容器１の内部とガス区分されているため大気状態で
もよく、電気的特性に対する影響はほとんど無視でき
る。金属容器１内に発生した部分放電に起因する電磁波
は遮蔽板９を通して伝播し、電極４により部分放電を検
出することができる。また検出器のカバー７も金属材料
で作られているため外部ノイズの影響を受けにくい。

【００１８】このような構成による本発明の第１の実施
の形態による内部電極型部分放電検出装置によれば、部
分放電検出器５の取外しや電極４の交換などを行う場合
は金属容器１のフランジ８からカバー７を外せば部分放
電検出器５の取外しあるいは電極４の交換が容易に行
え、金属容器１内の絶縁ガス３は遮蔽板９により外部と
ガス区分されているので開口部６から漏れ出すことはな
い。部分放電検出器５を取付ける場合も前記と逆の段取
りで行えばよく、この場合も金属容器１内のガス処理を
事前に行う必要は全くない。また部分放電検出器５の取
付けも金属容器１内へ絶縁ガス３を封入する前でも後で
も良く、製作上の制約を受けることも無くなる。更にガ
ス絶縁電気機器の据付時にのみ部分放電検出を行うとい
う場合でも据付時に金属容器１のフランジ８に部分放電
検出器５を取付け、必要なくなった時点で外せば良い。
部分放電検出が不要な時も常時部分放電検出器を取付け
ておく必要がなく、必要最小限の部分放電検出器を用意
しておけばよく経済的である。

【００１９】次に本発明の第２の実施の形態について図
２を参照して説明する。（ａ）は部分放電検出器を取付
けた状態を示す断面図、（ｂ）は部分放電検出器を取外
した状態を示す断面図で、図１と同一部分は同一の符号
を付し、説明は省略する。

【００２０】第２の実施の形態においては、金属容器１
に取り付けられる遮蔽板として気密性を有し、金属容器
１の外部から開閉可能なシャッター１１を用い、そのシ
ャッター１１の金属容器１外側に電極４および部分放電
検出器５を取付けたことを特徴とする。図（ａ）の部分
放電検出装置５を取付けた状態ではシャッター１１は開
状態にあり、金属容器１内に発生した部分放電に起因す
る電磁波はシャッター１１を通して伝播し、電極４によ
り部分放電を検出することができる。図（ｂ）はシャッ
ター１１を閉じ、部分放電検出器５を取外した状態であ
り、シャッター１１の外側に保護用の金属製の蓋１０を
取付けている。また検出器のカバー７も金属材料で作ら
れているため外部ノイズの影響を受けにくい。

【００２１】このような構成による本発明の第２の実施
の形態による内部電極型部分放電検出装置によれば、前
記第１の実施の形態における作用効果に加えて、部分放
電検出器５の取外しや電極４の交換などを行う場合は外
部からシャッター１１を閉じて開口部６を遮蔽し、金属
容器１のフランジ８からカバー７を外せば部分放電検出
器５の取外し、あるいは電極４の交換が容易に行え、金
属容器１内の絶縁ガス３はシャッター１１により外部と
ガス区分されているので開口部６から漏れ出すことはな
い。部分放電検出器５を取付ける場合も前記と逆の段取
りで行えばよく、取付け後は再びシャッター１１を開い
て検出器内部のガスを金属容器１内の絶縁ガス３と同圧
力・同成分としておけば部分放電による電磁波が絶縁ガ
ス３中を伝播して直接電極４に達し部分放電を検出する
ことができる。このような構成によれば部分放電検出器
５の取付け状態では電極４と絶縁ガス３との間に遮蔽物
がないのでより感度よく部分放電による電磁波を検出す
ることができる。

【００２２】次に本発明の第３の実施の形態について図
３を参照して説明する。（ａ）は部分放電検出器を取付
けた状態を示す断面図、（ｂ）は部分放電検出器を取外
した状態を示す断面図で、図１と同一部分は同一の符号
を付し、説明は省略する。

【００２３】第３の実施の形態においては、金属容器１
の開口部６を塞ぐ絶縁物でできた遮蔽板９のほぼ中央部
分に部分放電検出器５の電極４が気密性を有して支持さ
れていることを特徴とする。図（ａ）では、金属製の蓋
１０を取り外し開口部６のフランジ８に部分放電検出器
５を接続した状態である。部分放電検出器５の中心導体
を遮蔽板９に絶縁支持された電極４と接続し、カバー７
をフランジ８に気密に取付ければ高感度に部分放電検出
を可能とする。図（ｂ）は部分放電検出器５を取外した
状態であり、遮蔽板９の外側に保護用の金属製の蓋１０
を取付けている。

【００２４】絶縁物でできた遮蔽板９に支持された電極
４はフローティング電極となるため、蓋１０に突起部１
０ａを形成しておき、蓋１０を取付けた時突起部１０ａ
が電極４と接触し金属容器１と同電位となるようにして
いる。

【００２５】このような構成による本発明の第３の実施
の形態による内部電極型部分放電検出装置によれば、前
記第１の実施の形態における作用効果に加えて、電極４
は遮蔽板９側に支持されているので部分放電検出器の取
付け、取外しの時は検出器本体側だけを取付け、取外し
するだけでよくその作業が簡単におこなえる。

【００２６】次に本発明の第４の実施の形態について図
４を参照して説明する。（ａ）は部分放電検出器を取付
ける状態を示す断面図、（ｂ）は部分放電検出器を取外
した状態を示す断面図で、図１と同一部分は同一の符号
を付し、説明は省略する。

【００２７】第４の実施の形態においては、金属容器１
の開口部６を塞ぐ遮蔽板９のほぼ中央部分に部分放電検
出器５の電極４が気密性を有してかつ電極先端部が金属
容器１内に突出するようにそのロッド部４ａで支持され
ていることを特徴とする。この電極４は外部からの操作
によって気密性を維持したまま図示矢印方向に沿って金
属容器１内に進出、後退できるようになっている。その
位置調整後に部分放電検出器の中心導体を遮蔽板９に絶
縁支持された電極４と接続し、高感度に部分放電検出を
可能とする。

【００２８】図（ｂ）は部分放電検出器５を取外した状
態であり、遮蔽板９の外側に保護用の金属製の蓋１０を
取付けている。絶縁物でできた遮蔽板９に支持された内
部電極４はフローティング電極となるため、蓋１０を取
付けた時前記ロッド部を蓋１０と接触させ金属容器１と
同電位となるようにしている。

【００２９】このような構成による本発明の第４の実施
の形態による内部電極型部分放電検出装置によれば、前
記第１の実施の形態における作用効果に加えて、金属容
器１内に突出した電極４を操作ロッド１２で気密性を保
ちながら金属容器１内に押し込んだり、引き出したりす
ることで、金属容器１内で電極４の位置を微妙に調整す
ることができるので電極４の最適位置でより高感度に部
分放電を検出することができる。

【００３０】なお、本発明の第１の実施の形態から第４
の実施の形態において、金属容器１の開口部６を気密に
塞ぐ遮蔽板９の絶縁材料としては、ガラス繊維強化プラ
スチィク（ＦＲＰ）、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の
絶縁材料を用いることができる。

【００３１】また、電極４としては、ループアンテナ、
サーチコイルアンテナ、線状アンテナ、スパイラルアン
テナなどのアンテナを用いることができる。更に、部分
放電検出器の信号取り出し口にＢＮＣ型、Ｎ型、ＳＭＡ
型などのコネクタを用いることができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、絶縁ガス
と共に機器本体を金属容器内に収納するガス絶縁電気機
器の前記金属容器に取付けられ、前記金属容器内の部分
放電を検出する電極を備えた内部電極型部分放電検出装
置において、前記金属容器に開口部を形成し、前記開口
部を気密に塞ぐように取付けられた絶縁物の遮蔽板を設
け、この遮蔽板の金属容器外側に電極を設けるようにし
たので、ガス絶縁電気機器の金属容器内部のガス処理を
必要とせずに部分放電検出器の取付け、取外しが容易に
行え、メンテナンス性に優れ、かつ必要最小限の数の検
出器で機能を果たす経済性に優れた内部電極型部分放電
検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図で、（ａ）
は部分放電検出器を取付けた状態を示す断面図、（ｂ）
は部分放電検出器を取外した状態を示す断面図。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す図で、（ａ）
は部分放電検出器を取付けた状態を示す断面図、（ｂ）
は部分放電検出器を取外した状態を示す断面図。

【図３】本発明の第３の実施の形態を示す図で、（ａ）
は部分放電検出器を取付けた状態を示す断面図、（ｂ）
は部分放電検出器を取外した状態を示す断面図。

【図４】本発明の第４の実施の形態を示す図で、（ａ）
は部分放電検出器を取付けた状態を示す断面図、（ｂ）
は部分放電検出器を取外した状態を示す断面図。

【図５】従来の内部電極型部分放電検出装置を示す断面
図。

【符号の説明】

１…金属容器、２…高電圧導体、 ３…絶縁ガス、４…
電極、５…部分放電検出器、６…開口部、７…カバー、
８…フランジ、９…遮弊板、１１…シャッター。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G015 AA09 BA02 CA01 5G017 BB19 EE01 EE06 5G028 GG21 5G365 DN04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁ガスと共に機器本体を金属容器内に
   収納するガス絶縁電気機器の前記金属容器に取付けら
   れ、前記金属容器内の部分放電を検出する電極を備えた
   内部電極型部分放電検出装置において、 前記金属容器に開口部を形成し、前記開口部を気密に塞
   ぐように取付けられた絶縁物の遮蔽板を設け、この遮蔽
   板の金属容器外側に電極を設けたことを特徴とする内部
   電極型部分放電検出装置。
2. 【請求項２】 絶縁ガスと共に機器本体を金属容器内に
   収納するガス絶縁電気機器の前記金属容器に取付けら
   れ、前記金属容器内の部分放電を検出する電極を備えた
   内部電極型部分放電検出装置において、 前記金属容器に開口部を形成し、前記開口部を気密に塞
   ぐように取付けられた開閉自在の絶縁物のシャッターを
   設け、このシャッターの金属容器外側に電極を設けたこ
   とを特徴とする内部電極型部分放電検出装置。
3. 【請求項３】 絶縁ガスと共に機器本体を金属容器内に
   収納するガス絶縁電気機器の前記金属容器に取付けら
   れ、前記金属容器内の部分放電を検出する電極を備えた
   内部電極型部分放電検出装置において、 前記金属容器に開口部を形成し、前記開口部を気密に塞
   ぐように取付けられた絶縁物の遮蔽板を設け、この遮蔽
   板の金属容器外側面に電極を取付けたことを特徴とする
   内部電極型部分放電検出装置。
4. 【請求項４】 前記金属容器と気密性を有して絶縁物に
   支持され、電極が金属容器の外部からの操作により金属
   容器内部に進退可能であることを特徴とする請求項３記
   載の内部電極型部分放電検出装置。