JP2005241623A - Discharge detector - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge detector capable of further accurately detecting corona discharge with a further simple structure. <P>SOLUTION: UV-C ultraviolet ray images from an object 10 are acquired while alternately performing irradiation and interruption of ultraviolet ray to the object. Even in the daytime, presence of corona discharge and the position of corona discharge in the object can be specified by the two kinds of alternately acquired images. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、送電線用鉄塔などの電気設備など、コロナ放電を発生可能な対象における、コロナ放電の発生を検出するための放電検出装置に関する。   The present invention relates to a discharge detection device for detecting the occurrence of corona discharge in an object capable of generating corona discharge, such as electrical equipment such as a power transmission tower.

電気設備においては、電気絶縁の劣化に伴い微小なコロナ放電が発生する場合がある。すなわち、コロナ放電を検出することで、電気的な絶縁劣化を早期に検出することができる。
このコロナ放電を検出する装置としては、例えば特許文献1に記載されている検出装置がある。この検出装置では、コロナ放電が発生する際の超音波音を検出し、その検出に基づき音響の発生方向を特定してコロナ放電の有無及び位置を検出する。
特開平9−233679号公報
In electrical equipment, a minute corona discharge may occur as electrical insulation deteriorates. That is, by detecting corona discharge, electrical insulation deterioration can be detected at an early stage.
As an apparatus for detecting this corona discharge, for example, there is a detection apparatus described in Patent Document 1. In this detection apparatus, ultrasonic sound when corona discharge occurs is detected, and the presence and position of corona discharge is detected by specifying the direction of sound generation based on the detection.
JP-A-9-233679

しかし、上記放電時の音による検出方法では、検査対象に対し音響検出部をスキャニングするように移動させる必要があるため、対象が大きいほど検査に時間が掛かる。
また、磁歪振動音等が放電音に近似することから、コロナ放電が無いにもかかわらずコロナ放電を検出したと誤検出することがある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、より正確に且つより簡易な構成でコロナ放電の検出が可能な放電検出装置を提供することを課題としている。
However, in the detection method using sound at the time of discharging, it is necessary to move the acoustic detection unit so as to scan the inspection target, so that the larger the target, the longer the inspection takes.
Further, since the magnetostrictive vibration sound or the like approximates the discharge sound, it may be erroneously detected that the corona discharge is detected even though there is no corona discharge.
The present invention has been made paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a discharge detection device that can detect corona discharge more accurately and with a simpler configuration.

上記課題を解決するために、本発明のうち請求項1に記載した発明は、コロナ放電を発生可能な対象からのコロナ放電を検出する放電検出装置であって、上記対象に対し紫外線を照射する紫外線照射手段と、その紫外線照射手段から対象への照射を遮断可能なシャッタと、上記対象からの光線のうちのUV−C領域の紫外線だけを通過させる光学フィルタと、その光学フィルタ通過後の紫外線像を可視化する可視化変換手段と、その可視化変換手段が可視化した紫外線像を取得する画像取得手段と、を備え、上記シャッタによる紫外線の遮断状態及び照射状態の両方の画像を画像取得手段で取得することで対象におけるコロナ放電の有無及び位置を特定することを特徴とするものである。   In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present invention is a discharge detection device for detecting corona discharge from a target capable of generating corona discharge, and irradiates the target with ultraviolet rays. Ultraviolet irradiation means, a shutter capable of blocking irradiation to the object from the ultraviolet irradiation means, an optical filter that allows passage of only ultraviolet rays in the UV-C region of light rays from the object, and ultraviolet light after passing through the optical filter A visualization conversion unit that visualizes an image; and an image acquisition unit that acquires an ultraviolet image visualized by the visualization conversion unit, and the image acquisition unit acquires both images of an ultraviolet blocking state and an irradiation state by the shutter. Thus, the presence / absence and position of corona discharge in the object is specified.

次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した構成に対し、上記シャッタは、所定時間単位で開閉を繰り返し、上記画像取得手段は、連続的に画像を撮像するカメラであることを特徴としている。
次に、請求項3に記載した発明は、請求項1または2に記載した放電検出装置において、前記光学フィルタは、波長240nm〜280nmの範囲に存在する1または2以上のNe(ネオン)の輝線を通過させる狭帯域通過フィルタであることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration described in the first aspect, the shutter is repeatedly opened and closed in predetermined time units, and the image acquisition unit is a camera that continuously captures images. It is characterized by that.
Next, according to a third aspect of the present invention, in the discharge detection apparatus according to the first or second aspect, the optical filter has one or more Ne (neon) emission lines existing in a wavelength range of 240 nm to 280 nm. It is characterized by being a narrow-band pass filter that passes through.

本発明によれば、同一の画像取得手段で、光路を同軸とした、コロナ放電のみの像と、対象の像とが交互に取得され、その交互に取得した2種類の画像の比較によってコロナ放電の有無及び位置が特定可能となる。
また、画像であるので、一度に広範囲の部分を検査することが可能である。
さらに、積極的に紫外線を照射し、且つ地上まで到達した太陽光に存在しないUV−C領域の紫外線の画像を取得することで、日中であっても、簡単な構成でコロナ放電の有無及び位置を検出することができる。
According to the present invention, with the same image acquisition means, the corona discharge-only image and the target image with the optical path being coaxial are alternately acquired, and the corona discharge is compared by comparing the two types of images acquired alternately. It becomes possible to specify the presence or absence and position.
Moreover, since it is an image, it is possible to inspect a wide area at a time.
Furthermore, by acquiring ultraviolet images in the UV-C region that do not exist in the sunlight that has been actively irradiated with ultraviolet rays and that has reached the ground, the presence or absence of corona discharge can be achieved with a simple configuration even during the daytime. The position can be detected.

以下に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、放電現象と紫外線について説明する。
放電現象は、電磁波や超音波のほかに紫外線の放出を伴うことが知られている。放電は電界の影響を受けて励起状態になった気体の原子が自由電子を放出しイオン化されることによって引き起こされる。この時、イオン化された原子が自由電子を受け取って励起状態から基底状態に戻る過程で光が放射される。
ここで、電子の軌道がn=iからn=jに遷移した場合に放射される光の波長は次の式(1)で与えられる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the discharge phenomenon and ultraviolet rays will be described.
It is known that the discharge phenomenon involves emission of ultraviolet rays in addition to electromagnetic waves and ultrasonic waves. Discharge is caused by gas atoms in an excited state under the influence of an electric field emitting free electrons and being ionized. At this time, light is emitted in the process in which the ionized atom receives free electrons and returns from the excited state to the ground state.
Here, the wavelength of light emitted when the electron trajectory transitions from n = i to n = j is given by the following equation (1).

ただし、λ:放射される光の波長、m:電子の運動質量、e:電子の電荷(1.602×10−19C)、ε:真空の誘電率(8.854×10−12F/m)、h:プランクの定数(6.624×10−34J・sec)、c:光速(3×10m/sec)
ここで、本願発明者は、各原子のイオン化電圧は、下記式(2)で与えられることに着目し、式(1)と式(2)からイオン化電圧が既知の気体の発光波長は下記式(3)で求めることができると考えた。
Where λ: wavelength of emitted light, m: kinetic mass of electron, e: charge of electron (1.602 × 10 −19 C), ε 0 : dielectric constant of vacuum (8.854 × 10 −12 F) / M), h: Planck's constant (6.624 × 10 −34 J · sec), c: speed of light (3 × 10 8 m / sec)
Here, the inventor of the present application pays attention to the fact that the ionization voltage of each atom is given by the following equation (2), and the emission wavelength of the gas whose ionization voltage is known from the equations (1) and (2) is I thought that it can be obtained in (3).

図1に式(3)で求めた代表的な気体の発光スペクトルを示す。同図から、放電で生じる光の波長は400nm以下の紫外線領域に離散的に分布することがわかる。一方、紫外線はその波長によって400nm〜315nmがUV−A、315nm〜280nmがUV−B、280nm〜100nmがUV−Cに分類される。   FIG. 1 shows an emission spectrum of a typical gas obtained by the equation (3). From the figure, it can be seen that the wavelength of light generated by the discharge is discretely distributed in the ultraviolet region of 400 nm or less. On the other hand, ultraviolet rays are classified into UV-A from 400 nm to 315 nm, UV-B from 315 nm to 280 nm, and UV-C from 280 nm to 100 nm depending on the wavelength.

ところで、紫外線は、太陽及び高輝度ランプなどの人工照明から放射される、波長400nm以下の短波長の電磁波であるが、特に地表に届く太陽光放射の場合は、図2に示される発光分布のように、波長が短いほど太陽光放射中の専有割合が小さく、特に、UV−C領域の電磁波は大気中のオゾン層で吸収されるため地表にはほとんど到達しない。一方、コロナ放電による発光分布は、同図2に示すようになっており、紫外線全域に亘って放射している。したがって、地表に届く太陽光放射には存在しない、UV−C領域の紫外線を検出することで、太陽光放射に影響を受けることなく、微弱な放電光でも太陽光に影響されずコロナ放電等の発生による被写体自体からの発光に伴う紫外線を検出することができる。   By the way, ultraviolet rays are short-wave electromagnetic waves having a wavelength of 400 nm or less, which are emitted from artificial lighting such as the sun and high-intensity lamps. In particular, in the case of solar radiation reaching the ground surface, the emission distribution shown in FIG. Thus, the shorter the wavelength, the smaller the occupation ratio in solar radiation. In particular, the electromagnetic wave in the UV-C region is absorbed by the ozone layer in the atmosphere, and therefore hardly reaches the ground surface. On the other hand, the light emission distribution by corona discharge is as shown in FIG. 2 and radiates over the entire ultraviolet region. Therefore, by detecting ultraviolet rays in the UV-C region that do not exist in the solar radiation that reaches the ground surface, it is not affected by solar radiation, and even weak discharge light is not affected by sunlight, such as corona discharge. Ultraviolet rays accompanying light emission from the subject itself due to the occurrence can be detected.

次に、本実施形態の放電検出装置の構造について説明する。図3は、本装置の構成概要図である。
筒状のケース1内には、対象10側から、光路Lが同軸となるように、UVフィルタ2、UVレンズ3、UVイメージインテンシファイア4、UVレンズ3、UVイメージインテンシファイア4、UVレンズ3、及びビデオカメラ5の順に配設されている。
上記各UVイメージインテンシファイア4は、微弱な紫外線像を検知・増倍してコントラストのついた像、つまり可視化した像に変換する装置である。なお、通常のCCDカメラは紫外線に対する感度を持っていないため放電現象を撮像することはできない。
Next, the structure of the discharge detection device of this embodiment will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the apparatus.
In the cylindrical case 1, the UV filter 2, the UV lens 3, the UV image intensifier 4, the UV lens 3, the UV image intensifier 4, and UV are arranged so that the optical path L is coaxial from the object 10 side. The lens 3 and the video camera 5 are arranged in this order.
Each of the UV image intensifiers 4 is a device for detecting and multiplying a weak ultraviolet image to convert it into a contrasted image, that is, a visualized image. In addition, since a normal CCD camera does not have sensitivity to ultraviolet rays, the discharge phenomenon cannot be imaged.

各UVイメージインテンシファイア4は、受光した光を電子に変換する受光面と、直径25mm、厚さ0.48mmの薄いガラスの板にφ12μmの細い穴(チャンネル)を無数に加工し光電子を倍増するMCP(マルチチャンネルプレート)と、倍増した電子を再度光に変換し後段に伝えるファイバプレートとを備えて構成されている。本実施形態では、各UVイメージインテンシファイア4の受光面に、紫外線に感度を持つCe−Teを材料に選定した。Ce−Te受光面は320nm以上の波長の光に対する感度が抑制され250nm付近に最大感度を有している。そして、MCPは微弱な放電光を考えて2段にすることで電子倍増率を10倍とした。ここで、各UVイメージインテンシファイア4は増幅率が高いため、僅かな光でも結像し本来観測したい放電光の弁別を阻害する。そこでUVイメージインテンシファイア4の前段にUV−C光のみを通過させるUVフィルタ2を設置し、不要な光を遮断している。 Each UV image intensifier 4 doubles photoelectrons by processing countless thin holes (channels) of φ12μm on a light-receiving surface that converts received light into electrons and a thin glass plate with a diameter of 25mm and a thickness of 0.48mm. MCP (multi-channel plate) and a fiber plate that converts the doubled electrons into light again and transmits them to the subsequent stage. In the present embodiment, Ce-Te having sensitivity to ultraviolet rays is selected as the material for the light receiving surface of each UV image intensifier 4. The Ce-Te light-receiving surface is suppressed in sensitivity to light having a wavelength of 320 nm or more and has maximum sensitivity in the vicinity of 250 nm. And MCP made the electron multiplication rate 10 6 times by considering the weak discharge light and making it two steps. Here, since each UV image intensifier 4 has a high amplification factor, even a small amount of light is imaged and obstructs discrimination of the discharge light that is originally desired to be observed. Therefore, a UV filter 2 that allows only UV-C light to pass through is installed in front of the UV image intensifier 4 to block unnecessary light.

ところで、通常、フィルタには、特定の波長帯を通過させる帯域通過フィルタと、特定の波長のみ通過させる狭帯域通過フィルタがある(例えば図1参照)が、上記UVフィルタ2には、波長240〜280nmの範囲のUV−C紫外線だけを通過させるフィルタが好適である。特に、本実施形態でのフィルタ選定では5種類の狭帯域通過フィルタにてラボ試験を行った結果、図4に示す通り、249.7nmを通過させる狭帯域通過フィルタが最もS/N比が良好で放電の可視化に適していた。なお、同図の例では画面中央下で放電が発生しているが、260BPおよび249.7NB7以外のフィルタでは放電光と背景の太陽光との弁別が困難であることがわかる。   By the way, normally, the filter includes a band pass filter that passes a specific wavelength band and a narrow band pass filter that passes only a specific wavelength (see, for example, FIG. 1). A filter that passes only UV-C ultraviolet rays in the range of 280 nm is preferred. In particular, in the filter selection in this embodiment, as a result of laboratory tests using five types of narrow band pass filters, as shown in FIG. 4, the narrow band pass filter that passes 249.7 nm has the best S / N ratio. It was suitable for visualization of discharge. In the example of the figure, discharge is generated at the bottom center of the screen, but it can be seen that it is difficult to discriminate between the discharge light and the background sunlight with a filter other than 260BP and 249.7NB7.

ここで、図4に示す249.7NB7フィルタを通した画像は、図1を参照してわかる様に、主にNe(ネオン)の輝線を観測していることになる。ネオンは窒素(大気中の容積比78.088%)、酸素(同20.949%)、アルゴン(同0.93%)に次いで大気中の容積比が大きな気体(同1.8×10−3%)であり、UV−C領域に輝線を持つ気体の中では最も容積比が大きい。そのため、Ne(ネオン)の輝線を観測すれば発光量が多いことから弁別する上で好ましい。さらに、本実施形態では、波長240〜280nmの範囲に存在するUV−C紫外線のうち、特に、この249.7nm、すなわちNe(ネオン)の1または2以上の輝線を通過させる狭帯域通過フィルタをUVフィルタ2として採用している。そのため、このような狭帯域通過フィルタを採用することによって放電光と背景の太陽光との弁別をより確実なものとすることができる。 Here, in the image that has passed through the 249.7NB7 filter shown in FIG. 4, Ne (neon) emission lines are mainly observed as can be seen with reference to FIG. Neon nitrogen (volume ratio 78.088% in air), oxygen (up 20.949%), argon volume ratio in the atmosphere subsequent to (the same 0.93%) larger gas (the 1.8 × 10 - 3 %), and the volume ratio is the largest among gases having bright lines in the UV-C region. Therefore, it is preferable to discriminate the Ne (neon) emission line because the amount of emitted light is large. Further, in the present embodiment, a narrow band pass filter that passes one or more emission lines of 249.7 nm, that is, Ne (neon) among UV-C ultraviolet rays existing in a wavelength range of 240 to 280 nm is provided. It is adopted as the UV filter 2. Therefore, by adopting such a narrow band pass filter, the discrimination between the discharge light and the background sunlight can be made more reliable.

ここで、上記各UVレンズ3は、紫外線(特にUV−Cに感度があることが好ましい)に感度を有するレンズである。ビデオカメラ5は、画像取得手段を構成して連続してUVフィルタ2を通過し且つ可視化された紫外線画像を取得して記録する録画媒体である。
そして、上記複数のUVレンズ3及びUVイメージインテンシファイア4は、可視化変換手段を構成する。コロナ放電によるUV−C紫外線の放射が微弱であることに鑑み、本実施形態では、UVレンズ3及びUVイメージインテンシファイア4を複数個、配設した場合を例示してある。
Here, each of the UV lenses 3 is a lens having sensitivity to ultraviolet rays (particularly, preferably UV-C is sensitive). The video camera 5 is a recording medium that constitutes an image acquisition unit and continuously acquires and records a visualized ultraviolet image that passes through the UV filter 2 and is visualized.
The plurality of UV lenses 3 and the UV image intensifier 4 constitute a visualization conversion unit. In view of the fact that UV-C ultraviolet radiation due to corona discharge is weak, in this embodiment, a case where a plurality of UV lenses 3 and UV image intensifiers 4 are arranged is illustrated.

また、上記ケース1の外側には、紫外線ランプ6が取り付けられている。この紫外線ランプ6は、対象10に対し紫外線を照射する紫外線照射手段であって、例えば石英ガラスを用いた高輝度UVランプなどの高輝度ランプ6を使用すればよい。特に、上記UVフィルタ2を通過可能なUV−C領域の波長の紫外線を主として放射可能な紫外線ランプが好ましい。なお、紫外線ランプ6は、ケース1に対し、照射方向が調整可能となっている。   An ultraviolet lamp 6 is attached to the outside of the case 1. The ultraviolet lamp 6 is an ultraviolet irradiation means for irradiating the object 10 with ultraviolet rays. For example, a high-intensity lamp 6 such as a high-intensity UV lamp using quartz glass may be used. In particular, an ultraviolet lamp capable of mainly emitting ultraviolet rays having a wavelength in the UV-C region that can pass through the UV filter 2 is preferable. The irradiation direction of the ultraviolet lamp 6 can be adjusted with respect to the case 1.

その紫外線ランプ6の前には開閉可能なシャッタ7が取り付けられていて、そのシャッタ7は、駆動モータや電磁石等からなるシャッタ用アクチュエータ8によって開閉が行われる。
また、符号9は、コントローラであって、不図示の作動スイッチがオンになると、紫外線ランプ6を照射状態にすると共に上記シャッタ用アクチュエータ8を通じて、上記シャッタ7を所定時間間隔毎に開閉を繰り返させる。上記シャッタ7の開閉速度は、特に拘らないが、たとえば開閉を1秒間隔で繰り返すように設定する。
An openable / closable shutter 7 is attached in front of the ultraviolet lamp 6, and the shutter 7 is opened and closed by a shutter actuator 8 made of a drive motor, an electromagnet or the like.
Reference numeral 9 denotes a controller, which turns on the ultraviolet lamp 6 when the operation switch (not shown) is turned on, and repeatedly opens and closes the shutter 7 at predetermined time intervals through the shutter actuator 8. . Although the opening / closing speed of the shutter 7 is not particularly limited, for example, the opening / closing speed is set to be repeated at intervals of 1 second.

次に、上記構成の放電検出装置における使用方法例や作用・効果などについて説明する。
ケース1内に配置されたUVフィルタ2等の光路Lを対象10に向けると共に、紫外線ランプ6の放射方向も同じ対象10に向けた状態とし、不図示の作動スイッチをオンにする。すると、紫外線ランプ6から対象10に向けて紫外線が照射されるが、開閉を繰り返すシャッタ7によって定期的に紫外線の照射が遮断される。この状態でビデオカメラ5も録画状態とする。なお、ビデオも上記コントローラ9で作動を制御するようにしておいても良い。
Next, an example of usage and actions / effects in the discharge detection apparatus having the above configuration will be described.
The optical path L such as the UV filter 2 disposed in the case 1 is directed toward the target 10, and the radiation direction of the ultraviolet lamp 6 is also directed toward the same target 10, and an operation switch (not shown) is turned on. Then, ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet lamp 6 toward the object 10, but the irradiation of ultraviolet rays is periodically blocked by the shutter 7 that repeatedly opens and closes. In this state, the video camera 5 is also in the recording state. The video may be controlled by the controller 9 as well.

このように設定することで、紫外線を照射したことによる対象10からの反射光と、紫外線を遮断したことによる対象10で発光した光とが交互にUVフィルタ2に向けて入射する。すると、当該UVフィルタ2を、紫外線ランプ6による対象10からの反射光と対象10で発光した紫外線だけが交互に通過することで、地表に届いた太陽光による影響が除去される。   By setting in this way, the reflected light from the object 10 by irradiating the ultraviolet rays and the light emitted from the object 10 by blocking the ultraviolet rays are incident on the UV filter 2 alternately. Then, only the reflected light from the object 10 by the ultraviolet lamp 6 and the ultraviolet light emitted from the object 10 pass through the UV filter 2 alternately, thereby removing the influence of sunlight reaching the ground surface.

そのUVフィルタ2を交互に通過してくる2種類の紫外像は、それぞれ2組のUVレンズ3及びUVイメージインテンシファイア4によって倍増及び強調されて可視化状態に変換されて、順番ビデオカメラ5に撮像され記録される。図5に、上記2種類の紫外線画像のイメージ図を示す。(a)は紫外線照射による対象の図を、(b)はコロナ放電による対象の発光による図である。なお、実際には、(b)の図において、コロナ放電部分Aの部分だけが白くなった画像である。   The two kinds of ultraviolet images that alternately pass through the UV filter 2 are doubled and emphasized by two sets of UV lens 3 and UV image intensifier 4, respectively, and converted into a visualization state. Captured and recorded. FIG. 5 shows an image diagram of the two types of ultraviolet images. (A) is the figure of the object by ultraviolet irradiation, (b) is the figure by the light emission of the object by corona discharge. Actually, in the figure of (b), only the corona discharge portion A is an white image.

そして、録画した画像を再生すると、コロナ放電が無い状態では、真っ暗な画像と、対象10の白黒画像とが交互に映し出されるだけであるが、コロナ放電の発生している対象10では、コロナ放電の発光部だけが白くなった紫外線画像と対象10の白黒画像との2種類の画像が交互に映し出される。これによって、コロナ放電の有無が検出されると共に、コロナ放電の発光部だけが白くなった紫外線画像と対象10の全体像とが交互に映し出されることで対象10におけるコロナ放電の位置を視認することができる。特に、再生速度などを調整して2種類の画像を交互に映し出すことで、一方の画像の残像と次に映し出した画像とが見た目で完全に重なって見えるようにすると、より容易にコロナ放電の位置が特定しやすくなる。なお、残像の見た目の重ね合わせの調整は、再生速度で調整する以外にも、例えば発光による紫外線画像の映像表示時間を長めにすることなどによっても可能である。   Then, when the recorded image is reproduced, in the state where there is no corona discharge, only a black image and a black and white image of the object 10 are displayed alternately. However, in the object 10 where the corona discharge occurs, the corona discharge The two types of images, that is, the ultraviolet image in which only the light emitting portion of white is white and the black-and-white image of the object 10 are alternately displayed. Thereby, the presence or absence of corona discharge is detected, and the position of the corona discharge in the object 10 is visually recognized by alternately displaying the ultraviolet image in which only the light emission part of the corona discharge is white and the entire image of the object 10. Can do. In particular, by adjusting the playback speed etc. and projecting two types of images alternately, if the afterimage of one image and the next projected image appear to overlap completely in appearance, corona discharge can be more easily performed. It becomes easy to specify the position. It should be noted that the adjustment of the appearance of the afterimage can be adjusted by adjusting the reproduction speed, for example, by extending the video display time of the ultraviolet image by light emission.

このとき、紫外線像として対象10の画像を取得することで、対象10自体の画像が自然と暗めに抑えられることから、コロナ放電の発光によって白くなっている画像と交互に映し出したときに発光による白くなっている部分が自然と強調される。
ここで、上記紫外線ランプ6から積極的に照射を行うことなく、上記装置によってコロナ放電による発光の画像を取得すると共に、同期をとって別のカメラで対象10の画像を撮影して、両方の画像を重ね合わせて放電位置を検出することも考えられる。しかし、対象10の画像を撮像する別のカメラが必要になるばかりか、画像を受像する位置が異なることから、重ね合わせの処理が要求される。
At this time, by acquiring the image of the object 10 as an ultraviolet image, the image of the object 10 itself is naturally suppressed to be dark. Therefore, when the image is alternately displayed with the whitened image by the light emission of the corona discharge, the light emission is caused. The white parts are emphasized naturally.
Here, without actively irradiating from the ultraviolet lamp 6, an image of light emission by corona discharge is acquired by the apparatus, and an image of the object 10 is taken with another camera in synchronization, It is also conceivable to detect the discharge position by superimposing images. However, since not only another camera that captures the image of the object 10 is required, but also the position where the image is received is different, superposition processing is required.

これに対し、本願では、撮像するカメラが1つだけで済み、しかも光路Lが同軸の位置で放電による画像と対象10の画像との両方を取得するので、装置構成が簡易化する。また、本実施形態では、2つの画像を画像処理部で直接重ねるのではなく、交互に映し出し、例えば視覚の残像現象を利用してコロナ放電の位置を特定するので、画像処理部で2つの画像を重ねる処理も不要となる。   On the other hand, in the present application, only one camera is required, and both the image by discharge and the image of the target 10 are acquired at a position where the optical path L is coaxial, so that the apparatus configuration is simplified. Further, in the present embodiment, the two images are not directly overlapped by the image processing unit, but are alternately displayed, and the position of the corona discharge is specified by using, for example, a visual afterimage phenomenon. The process of overlapping is also unnecessary.

ここで、上記実施形態では、交互に取得した画像を残像現象で見た目重なって見えるように再生するとしているが、必ずしも残像現象を利用しなくても良い。ゆっくりコマ送り状に再生しても良い。コロナ放電による紫外線像は、容易に特定できるので、コロナ放電による紫外線像を検出したときに、その発光のおおよその位置を記憶しておき(図5(b)参照)、次に映される対象10の画像(図5(a)参照)での対応する位置を見ることでコロナ放電の位置が特定できる。もっとも、残像現象を利用して見た目で重なるように再生した方が視認が容易である。   Here, in the above-described embodiment, the images acquired alternately are reproduced so as to appear to overlap each other by the afterimage phenomenon, but the afterimage phenomenon does not necessarily have to be used. It may be played back slowly in a frame feed. Since the ultraviolet image by corona discharge can be easily identified, when the ultraviolet image by corona discharge is detected, the approximate position of the light emission is stored (see FIG. 5B) and the object to be projected next. The position of the corona discharge can be specified by looking at the corresponding position in the ten images (see FIG. 5A). However, it is easier to visually recognize the image after reproducing it so as to overlap using the afterimage phenomenon.

また、上記画像取得手段としてビデオカメラ5を例示しているが、デジタルカメラなどであっても良い。デジタルカメラの場合には、シャッタ7の開閉と同期をとって静止画の撮像を行って、紫外線照射により反射した紫外線像と、コロナ放電による発光した紫外線像(発光がなければ真っ暗な像)とを交互に取得するようにすればよい。
また、上記実施形態では、画像取得手段としてカメラを例示して、撮影後に、コロナ放電の有無を確認する場合で説明しているが、これに限定されない。例えば、上記画像取得手段をディスプレイなどの表示装置とし、その場で、コロナ放電による紫外線像と対象10からの反射による紫外線像との画像を交互に表示させて、その場でコロナ放電の有無及び、コロナ放電が発生している場合における放電位置の特定を行うようにしても良い。
Moreover, although the video camera 5 is illustrated as the image acquisition unit, a digital camera or the like may be used. In the case of a digital camera, a still image is captured in synchronization with opening and closing of the shutter 7, and an ultraviolet image reflected by ultraviolet irradiation and an ultraviolet image emitted by corona discharge (a dark image if there is no light emission) May be obtained alternately.
In the above-described embodiment, a camera is exemplified as the image acquisition unit, and the case where the presence or absence of corona discharge is confirmed after shooting is described. However, the present invention is not limited to this. For example, the image acquisition means is a display device such as a display, and on the spot, an ultraviolet image by corona discharge and an ultraviolet image by reflection from the object 10 are alternately displayed, and the presence or absence of corona discharge and The discharge position may be specified when corona discharge is occurring.

また、画像処理によって、コロナ放電による紫外線像についてだけ色変換処理を行い、つまり白色部分を赤色などに変換して、コロナ放電部分を強調するようにしても良い。この場合には、対象10からの反射による紫外線像は白黒画像であるので、コロナ放電の位置をさらに容易に視認することができる。
また、ケース1と紫外線ランプとは別体であっても良い。
Further, color conversion processing may be performed only on the ultraviolet image by corona discharge by image processing, that is, the white portion may be converted to red or the like to emphasize the corona discharge portion. In this case, since the ultraviolet image resulting from the reflection from the object 10 is a black and white image, the position of the corona discharge can be visually recognized more easily.
Further, the case 1 and the ultraviolet lamp may be separate.

また、上記実施形態の例では、UVフィルタ2には、249.7nmのNe(ネオン)の輝線を通過させる狭帯域通過フィルタを採用したが、これに限定されず、狭帯域通過フィルタは、波長240〜280nmの範囲に存在するUV−C紫外線のうち、他の波長のの1または2以上のNe(ネオン)の輝線を通過させる狭帯域通過フィルタによって観測してもよい。
以上のように、本実施形態の放電検出装置にあっては、日中であっても放電箇所の検知ができると共に、その装置構成も簡易なものとすることができる。
In the example of the above embodiment, the UV filter 2 employs a narrow band pass filter that passes a bright line of 249.7 nm Ne (neon), but is not limited thereto, and the narrow band pass filter has a wavelength of You may observe by the narrow-band pass filter which passes the bright line of 1 or 2 or more Ne (neon) of another wavelength among UV-C ultraviolet rays which exists in the range of 240-280 nm.
As described above, in the discharge detection device of the present embodiment, it is possible to detect the discharge location even during the daytime, and the device configuration can be simplified.

次に、本発明の実施例について説明する。
上記実施形態の放電検出装置を、発電機の開放点検に持ち込み、部分放電の撮影を行なった。
この例の発電機は、約15年間に渡って稼働している発電機であり、近年、部分放電の上昇が認められたため、上記実施形態の放電検出装置で開放点検を実施した。点検に先立ち、放電検出装置で監視しながら部分放電試験を実施し、放電部位の特定を試みたところ、コイルエンドで発生していた部分放電を捉える事ができた。部分放電はコイルエンドのスロット出口付近でスポット的に発生していた。
Next, examples of the present invention will be described.
The discharge detection device of the above embodiment was brought into the open inspection of the generator, and partial discharge was photographed.
The generator in this example is a generator that has been operating for about 15 years, and since an increase in partial discharge has been observed in recent years, an open inspection was performed with the discharge detection device of the above embodiment. Prior to the inspection, a partial discharge test was conducted while monitoring with a discharge detector, and an attempt was made to identify the discharge site. As a result, the partial discharge that occurred at the coil end could be detected. Partial discharge was spot-generated near the slot exit at the coil end.

部分放電試験終了後、発生部位を点検したところコイルとスロットの間に約0.2mmの隙間が生じていた。そこで、スロットに生じた空隙に導電性の材料を挿入し樹脂で固める補修を行ったところ、補修後に行った部分放電試験では、放電の可視像は認められなかった。
このように、本発明の放電検出装置は、例えば、発電機・電動機等の部分放電試験に適用することで、放電部位の特定が容易にできると共に、補修が成功したか否かの確認も容易に行うことができることが確認された。
After completion of the partial discharge test, the occurrence site was inspected, and a gap of about 0.2 mm was generated between the coil and the slot. Therefore, repair was performed by inserting a conductive material into the gap generated in the slot and solidifying with resin, and in the partial discharge test conducted after the repair, no visible image of discharge was observed.
As described above, the discharge detection device of the present invention can be easily applied to a partial discharge test of, for example, a generator or an electric motor, so that the discharge site can be easily identified and whether or not the repair is successful can be easily confirmed. It was confirmed that can be done.

代表的な気体の発光スペクトルを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the emission spectrum of typical gas. 発光分布を説明する図である。It is a figure explaining light emission distribution. 本発明に基づく実施形態に係る放電検出装置の構成概要図である。1 is a schematic configuration diagram of a discharge detection device according to an embodiment of the present invention. フィルタ選定のためのラボ試験の結果を説明する図である。It is a figure explaining the result of the laboratory test for filter selection. 2種類の紫外線像のイメージを説明する図である。It is a figure explaining the image of two types of ultraviolet images.

符号の説明Explanation of symbols

1 ケース
2 UVフィルタ
3 UVレンズ
4 イメージインデンシファイア
5 ビデオカメラ
6 紫外線ランプ
7 シャッタ
8 アクチュエータ
9 コントローラ
10 対象
L 光路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case 2 UV filter 3 UV lens 4 Image indentifier 5 Video camera 6 Ultraviolet lamp 7 Shutter 8 Actuator 9 Controller 10 Target L Optical path

Claims (3)

コロナ放電を発生可能な対象からのコロナ放電を検出する放電検出装置であって、上記対象に対し紫外線を照射する紫外線照射手段と、その紫外線照射手段から対象への照射を遮断可能なシャッタと、上記対象からの光線のうちのUV−C領域の紫外線だけを通過させる光学フィルタと、その光学フィルタ通過後の紫外線像を可視化する可視化変換手段と、その可視化変換手段が可視化した紫外線像を取得する画像取得手段と、を備え、上記シャッタによる紫外線の遮断状態及び照射状態の両方の画像を画像取得手段で取得することで対象におけるコロナ放電の有無及び位置を特定することを特徴とする放電検出装置。   A discharge detection device for detecting corona discharge from a target capable of generating corona discharge, an ultraviolet irradiation means for irradiating the target with ultraviolet light, and a shutter capable of blocking irradiation from the ultraviolet irradiation means to the target, An optical filter that passes only ultraviolet rays in the UV-C region among the light rays from the object, a visualization conversion unit that visualizes an ultraviolet image after passing through the optical filter, and an ultraviolet image visualized by the visualization conversion unit are acquired. A discharge detection device comprising: an image acquisition unit, wherein the image acquisition unit acquires images of both an ultraviolet blocking state and an irradiation state by the shutter to identify the presence and position of a corona discharge in the target. . 上記シャッタは、所定時間単位で開閉を繰り返し、上記画像取得手段は、連続的に画像を撮像するカメラであることを特徴とする請求項1に記載した放電検出装置。   2. The discharge detection apparatus according to claim 1, wherein the shutter is repeatedly opened and closed in predetermined time units, and the image acquisition unit is a camera that continuously captures images. 前記光学フィルタは、波長240nm〜280nmの範囲に存在する1または2以上のNe(ネオン)の輝線を通過させる狭帯域通過フィルタであることを特徴とする請求項1または2に記載した放電検出装置。   3. The discharge detection device according to claim 1, wherein the optical filter is a narrow-band pass filter that passes one or more Ne (neon) emission lines existing in a wavelength range of 240 nm to 280 nm. .
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102169232A (en) * 2011-05-23 2011-08-31 华北电力大学(保定) Double-spectrum helmet display system
CN102323521A (en) * 2011-05-23 2012-01-18 华北电力大学(保定) Helmet display
KR101170140B1 (en) 2010-11-19 2012-07-31 (주)이오시스템 Optical System for corona discharge detection and apparatus for detecting ultraviolet rays
CN102998601A (en) * 2012-10-16 2013-03-27 中国电力科学研究院 Corona test device for OPPC (optical fiber composite phase conductor) connector box and test method of corona test device
KR101250895B1 (en) * 2011-11-04 2013-04-04 지투파워 (주) Device for detecting position of arc
JP2014185962A (en) * 2013-03-25 2014-10-02 National Institute Of Occupation Safety & Health Japan Static electricity discharge detection device and static electricity discharge detection system using the same
CN106226663A (en) * 2016-08-22 2016-12-14 四川大学 A kind of equipment realizing the test of multichannel frequency conversion motor electromagnetic wire Inverter fed motor
WO2019087288A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 株式会社東芝 Partial discharge detection device and partial discharge detection method
CN113253076A (en) * 2021-06-25 2021-08-13 广东电网有限责任公司 Corona detection device and method for casing of box-type electrical equipment
CN113985231A (en) * 2021-10-29 2022-01-28 广东电网有限责任公司 Estimation method and device for insulation material surface flashover voltage

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01152377A (en) * 1987-12-10 1989-06-14 Central Res Inst Of Electric Power Ind Partial discharge detection method
JPH03119772U (en) * 1990-03-20 1991-12-10
JPH07229948A (en) * 1994-02-22 1995-08-29 Kansai Electric Power Co Inc:The Method and device for detecting defective insulator
JPH08122399A (en) * 1994-10-28 1996-05-17 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk Discharge monitoring system
JPH09127182A (en) * 1995-10-26 1997-05-16 Mitsubishi Electric Corp Insulation test method for high voltage electric apparatus and insulation tester
JPH1138078A (en) * 1997-07-14 1999-02-12 Nesuto:Kk Photographing system for corona discharge
JP4412138B2 (en) * 2004-01-27 2010-02-10 Jfeスチール株式会社 Luminescence detection device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01152377A (en) * 1987-12-10 1989-06-14 Central Res Inst Of Electric Power Ind Partial discharge detection method
JPH03119772U (en) * 1990-03-20 1991-12-10
JPH07229948A (en) * 1994-02-22 1995-08-29 Kansai Electric Power Co Inc:The Method and device for detecting defective insulator
JPH08122399A (en) * 1994-10-28 1996-05-17 Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kk Discharge monitoring system
JPH09127182A (en) * 1995-10-26 1997-05-16 Mitsubishi Electric Corp Insulation test method for high voltage electric apparatus and insulation tester
JPH1138078A (en) * 1997-07-14 1999-02-12 Nesuto:Kk Photographing system for corona discharge
JP4412138B2 (en) * 2004-01-27 2010-02-10 Jfeスチール株式会社 Luminescence detection device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101170140B1 (en) 2010-11-19 2012-07-31 (주)이오시스템 Optical System for corona discharge detection and apparatus for detecting ultraviolet rays
CN102169232A (en) * 2011-05-23 2011-08-31 华北电力大学(保定) Double-spectrum helmet display system
CN102323521A (en) * 2011-05-23 2012-01-18 华北电力大学(保定) Helmet display
KR101250895B1 (en) * 2011-11-04 2013-04-04 지투파워 (주) Device for detecting position of arc
CN102998601A (en) * 2012-10-16 2013-03-27 中国电力科学研究院 Corona test device for OPPC (optical fiber composite phase conductor) connector box and test method of corona test device
JP2014185962A (en) * 2013-03-25 2014-10-02 National Institute Of Occupation Safety & Health Japan Static electricity discharge detection device and static electricity discharge detection system using the same
CN106226663A (en) * 2016-08-22 2016-12-14 四川大学 A kind of equipment realizing the test of multichannel frequency conversion motor electromagnetic wire Inverter fed motor
WO2019087288A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-09 株式会社東芝 Partial discharge detection device and partial discharge detection method
CN113253076A (en) * 2021-06-25 2021-08-13 广东电网有限责任公司 Corona detection device and method for casing of box-type electrical equipment
CN113253076B (en) * 2021-06-25 2023-02-03 广东电网有限责任公司 Corona detection device and method for casing of box-type electrical equipment
CN113985231A (en) * 2021-10-29 2022-01-28 广东电网有限责任公司 Estimation method and device for insulation material surface flashover voltage

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