JP2006242725A - 漏洩電流検出器及び常時監視システム - Google Patents
漏洩電流検出器及び常時監視システム Download PDFInfo
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Abstract
高圧機器等の漏洩電流を現場で測定する場合に、従来
クランプ式電流計を使用しているが、微小電流の測定が
困難であった。
常時監視するので各種サージや電波等のノイズにより誤報
を出さない様に、高速フーリエ変換処理等で信号処理した。
【課題】漏洩電流は数μA から数A 程度と測定範囲が広いが
一次コイルの巻回数が1〜3回と少ない為に測定感度を大幅に
改善する事ができなかった。
高圧機器が非絶縁で筐体に取付けられている為に漏洩電流
が分流し正確に測定できなかった。
高圧機器やＣＶ−Ｔケーブルに発生する、微小放電の発見
が目的であるが、配電線には雷サージを始め種々のノイズが
あり、これらには応動しない様にせねばならない。
【解決手段】一次コイルをボビン巻として、現場で容易に交換
可能とした。
機器を絶縁板及び絶縁ボルトで絶縁取付けとして、正確に
測定できる様にした。
高速フーリエ変換等の周波数領域で信号処理を行う。
【選択図】 図５
クランプ式電流計を使用しているが、微小電流の測定が
困難であった。
常時監視するので各種サージや電波等のノイズにより誤報
を出さない様に、高速フーリエ変換処理等で信号処理した。
【課題】漏洩電流は数μA から数A 程度と測定範囲が広いが
一次コイルの巻回数が1〜3回と少ない為に測定感度を大幅に
改善する事ができなかった。
高圧機器が非絶縁で筐体に取付けられている為に漏洩電流
が分流し正確に測定できなかった。
高圧機器やＣＶ−Ｔケーブルに発生する、微小放電の発見
が目的であるが、配電線には雷サージを始め種々のノイズが
あり、これらには応動しない様にせねばならない。
【解決手段】一次コイルをボビン巻として、現場で容易に交換
可能とした。
機器を絶縁板及び絶縁ボルトで絶縁取付けとして、正確に
測定できる様にした。
高速フーリエ変換等の周波数領域で信号処理を行う。
【選択図】 図５
Description
電気設備の保守点検、診断、予防保全の技術分野に適用される。
特に、活線状態での常時監視を目指し、携帯可能なものである。
特に、活線状態での常時監視を目指し、携帯可能なものである。
電気機器の健全状態を判断し、故障を予測して予防保全する為に
電気機器の漏洩電流を測定、監視する事は広く実施されている。
特開２００１−２９７２１号公報
特開平５−４５４００号公報
特開２００４−３４７４２４号公報
特開平７−２９４５９０号公報
特開平７−３１１２３０号公報
特開平７−５２１９号公報
特開平７−３１１２３１号公報
特願平１−２１６９３６号公報
特開平６−３３０９２２号公報
電気機器の漏洩電流を測定、監視する事は広く実施されている。
図-10に示す様に、高圧ケーブルの漏洩電流測定はクランプ
メータ18の可動鉄心を開閉し、ケーブルシースの引出し線28に
結合して各相の漏洩電流及び三相の合成漏洩電流を測定していた。
メータ18の可動鉄心を開閉し、ケーブルシースの引出し線28に
結合して各相の漏洩電流及び三相の合成漏洩電流を測定していた。
図-1に示す様に、変流器は絶縁電線3、固定鉄心1、可動鉄心2
二次コイル4、ヒンジ5から構成される。
変流器の特性は、一次コイルの電流値と巻き回数の積が
二次コイルの電流値と巻き回数の積に等しくなる性質があり
一次コイルに流れる微小電流を測定する為には、一次コイルの
巻き数を多くすれば良いが変流器の一次コイルは大サイズの
絶縁電線（ＩＶ線）を使用する場合が殆どで巻回数は1〜3が限界
である為に測定感度を大幅に向上出来ないと言う問題点があった。
二次コイル4、ヒンジ5から構成される。
変流器の特性は、一次コイルの電流値と巻き回数の積が
二次コイルの電流値と巻き回数の積に等しくなる性質があり
一次コイルに流れる微小電流を測定する為には、一次コイルの
巻き数を多くすれば良いが変流器の一次コイルは大サイズの
絶縁電線（ＩＶ線）を使用する場合が殆どで巻回数は1〜3が限界
である為に測定感度を大幅に向上出来ないと言う問題点があった。
高圧ケーブル等の高圧機器の絶縁監視方式としては、Ｓ／Ｎ比
改善の為に接地変圧器(GTr)の中性点から、直流或いは交流信号を
注入する方式を採用しているが、この信号の電源装置が大型になり
携帯不可能となり、コスト面でも不利になる。
更に、接地変圧器(GTr)等の無い高圧受電設備には適用出来ない
ので市場が狭くなり不利である。
改善の為に接地変圧器(GTr)の中性点から、直流或いは交流信号を
注入する方式を採用しているが、この信号の電源装置が大型になり
携帯不可能となり、コスト面でも不利になる。
更に、接地変圧器(GTr)等の無い高圧受電設備には適用出来ない
ので市場が狭くなり不利である。
自家用受電設備として、図-7の様な受電キュービクル19が多数
使用されているが、高圧機器16、例えば高圧負荷開閉器、変圧器
進相コンデンサー等の接地方式は、内部地絡による感電防止に
主眼が置かれ、外箱をＡ種接地する様に規定されているが、
機器16を受電キュービクル19等の筐体と絶縁して取付ける
規定はない。
使用されているが、高圧機器16、例えば高圧負荷開閉器、変圧器
進相コンデンサー等の接地方式は、内部地絡による感電防止に
主眼が置かれ、外箱をＡ種接地する様に規定されているが、
機器16を受電キュービクル19等の筐体と絶縁して取付ける
規定はない。
漏洩電流を測定する場合に、図-7に示す様に、機器の外箱等が
受電キュービクル19のフレーム22等に非絶縁ボルト21で固定されて
いる為に、機器の接地端子17で漏洩電流を正確に測定出来ない
と言う問題点がある。
つまり、漏洩電流の流出ルートが、a-20とb-20の2つ有り分流
するか外部の漏れ磁界等による循環電流がループ回路に流れ
クランプメータ18では正確には測れない。
受電キュービクル19のフレーム22等に非絶縁ボルト21で固定されて
いる為に、機器の接地端子17で漏洩電流を正確に測定出来ない
と言う問題点がある。
つまり、漏洩電流の流出ルートが、a-20とb-20の2つ有り分流
するか外部の漏れ磁界等による循環電流がループ回路に流れ
クランプメータ18では正確には測れない。
測定の対象となる電流の範囲が 数μA から数A 程度と極めて
広い為に測定が困難であった。
広い為に測定が困難であった。
高圧機器の絶縁監視方式としては、特に測定の為の信号は注入
せずに常時の印加電圧により発生する漏れ電流、水トリー放電や
表面漏洩電流放電で発生する電流を信号とする事により小型で
携帯可能な低コストのシステムを提供する。
せずに常時の印加電圧により発生する漏れ電流、水トリー放電や
表面漏洩電流放電で発生する電流を信号とする事により小型で
携帯可能な低コストのシステムを提供する。
高圧機器の漏洩電流の測定を、分流や、循環回路を無くし正確に
測定できる様にする。
測定できる様にする。
受電設備等で、例えば漏洩電流が設定値を超える様な異常現象が
発生した場合、後日の解析の為に、発生前後の或る範囲の電流波形
を記録したいと言うニーズがあるが、常時波形データを記録すると
データの量が膨大になり実用的でないという問題点がある。
発生した場合、後日の解析の為に、発生前後の或る範囲の電流波形
を記録したいと言うニーズがあるが、常時波形データを記録すると
データの量が膨大になり実用的でないという問題点がある。
常時配電系統に接続していると、商用電圧以外のノイズが印加
される。雷サージ、スイッチングサージ、インバータのノイズ等
或いは、放送、無線電話等の信号があるが、これらのノイズで誤報
を発信しない様に、対策が必要になる。
される。雷サージ、スイッチングサージ、インバータのノイズ等
或いは、放送、無線電話等の信号があるが、これらのノイズで誤報
を発信しない様に、対策が必要になる。
微小な信号を扱う場合は、高倍率の増幅器が必要になるが、この
高倍率の増幅器を不用とし、安定性を向上し、コストを下げる。
高倍率の増幅器を不用とし、安定性を向上し、コストを下げる。
図-2に示す様に、クランプ式の鉄心に一次コイル用のボビン付
コイルを装着する事により一次コイルの巻き回数を2000回程度まで
増加出来るので漏洩電流の測定感度を大幅に高くする事ができる。
コイルを装着する事により一次コイルの巻き回数を2000回程度まで
増加出来るので漏洩電流の測定感度を大幅に高くする事ができる。
又、図-3に示す様に、測定対象電流の大きさにより一次コイルを
巻き回数の異なるものと容易に現場で交換できる様にした。
尚、一次コイルのリード線は交換が容易なコネクター接続とし
て、現場で容易に切り離し、接続が可能とした。
巻き回数の異なるものと容易に現場で交換できる様にした。
尚、一次コイルのリード線は交換が容易なコネクター接続とし
て、現場で容易に切り離し、接続が可能とした。
しかし、雷サージ等の異常な電流が流れる場合には、一次
コイルの両端に異常に高い信号電圧が発生し、測定機器等を
損傷する恐れがあるので、これを防ぐ為に、電圧制限素子と
して、ゼナーダイオードや低圧の避雷器等を装備する。
又、一次コイルと並列に抵抗器を接続し、変流器の出力電圧特性
や周波数特性を改善する。
図-5に示す様に、シース28に異常電圧が侵入した場合の安全の
為に漏れ電流検出器14の入力端子と接地端子間に、低圧の
避雷器32等を装備する。
コイルの両端に異常に高い信号電圧が発生し、測定機器等を
損傷する恐れがあるので、これを防ぐ為に、電圧制限素子と
して、ゼナーダイオードや低圧の避雷器等を装備する。
又、一次コイルと並列に抵抗器を接続し、変流器の出力電圧特性
や周波数特性を改善する。
図-5に示す様に、シース28に異常電圧が侵入した場合の安全の
為に漏れ電流検出器14の入力端子と接地端子間に、低圧の
避雷器32等を装備する。
信号の注入をしなければ、装置は小型になり、コストも大幅に
低減される。
低減される。
漏洩電流を正確に測定できる様にするには、図-9で高圧機器16と
フレーム22の間に絶縁板24を挟み、取付けボルトを絶縁ボルト25に
すれば図-7の漏洩電流の流出ルートb-20が無くなり、分流や
循環回路の問題が解決される。
フレーム22の間に絶縁板24を挟み、取付けボルトを絶縁ボルト25に
すれば図-7の漏洩電流の流出ルートb-20が無くなり、分流や
循環回路の問題が解決される。
雷サージ等の過渡現象は、継続時間が短いので、設定した時間
より長く継続する現象を捉えて異常発生を知らせる。
より長く継続する現象を捉えて異常発生を知らせる。
ノイズの周波数成分は、水トリー放電の信号や絶縁物表面の漏洩
放電信号(トラッキング等)に比較して信号の周波数成分の範囲は
低い方に偏っている。又、放送や無線周波数は高い方に偏っている
ので、図-6に示す様にノイズを含む信号を 高速フーリエ変換し
周波数領域に変換する。
放電信号(トラッキング等)に比較して信号の周波数成分の範囲は
低い方に偏っている。又、放送や無線周波数は高い方に偏っている
ので、図-6に示す様にノイズを含む信号を 高速フーリエ変換し
周波数領域に変換する。
次に、或る周波数fl以下及び或る周波数fh以上の信号成分を
零に変換し、更に、時間領域に高速逆フーリエ変換して正規の信号
とする。
この信号が設定値を超えたら、異常発生を知らせる。
これらのの機能は、パソコンのソフトで実現する。
又、fl,fhの周波数の値はソフトで設定するので変更できる。
零に変換し、更に、時間領域に高速逆フーリエ変換して正規の信号
とする。
この信号が設定値を超えたら、異常発生を知らせる。
これらのの機能は、パソコンのソフトで実現する。
又、fl,fhの周波数の値はソフトで設定するので変更できる。
異常発生時の波形データについては、図-8に示す様に
常時は、実時間で現在時刻と波形データをメモリー1に記憶して
置き常に更新している。一定周期で、メモリー1よりメモリー2へ
コピーする。異常発生時にはコピーを設定時間後に停止する。
次に、異常発生番号(＝カウンター値)と時刻と波形データを
1つのブロックとしてディスクに記憶蓄積する。
必要に応じて、波形データ等を携帯電話やセンターへ伝送する。
常時は、実時間で現在時刻と波形データをメモリー1に記憶して
置き常に更新している。一定周期で、メモリー1よりメモリー2へ
コピーする。異常発生時にはコピーを設定時間後に停止する。
次に、異常発生番号(＝カウンター値)と時刻と波形データを
1つのブロックとしてディスクに記憶蓄積する。
必要に応じて、波形データ等を携帯電話やセンターへ伝送する。
その後、最初の、原データの取込に戻る。この繰返しにより
ディスクには異常発生前後のデータが異常発生番号順に記録され
ており、異常発生番号をキーワードとして容易に検索できる。
ディスクには異常発生前後のデータが異常発生番号順に記録され
ており、異常発生番号をキーワードとして容易に検索できる。
高圧ＣＶ-Ｔケーブルの漏洩電流を数μA から数A 程度と極めて
広い範囲の測定が可能になるので、ケーブルの初期の劣化を早期に
発見する事が出来て予防保全が実現できる。
広い範囲の測定が可能になるので、ケーブルの初期の劣化を早期に
発見する事が出来て予防保全が実現できる。
高圧柱上気中開閉器、高圧避雷器、高圧負荷開閉器、変圧器等の
高圧機器の絶縁劣化を早期に発見して措置する事により
配電系統の事故や供給支障を減少させる事ができる。
高圧機器の絶縁劣化を早期に発見して措置する事により
配電系統の事故や供給支障を減少させる事ができる。
高圧機器の漏洩電流を正確に測定する事ができるので正しい
判定ができる。
判定ができる。
又、高圧機器の汚損程度を判断出来るので、清掃の時期を
合理的に決める事が出来るので、環境の良い所では停電の頻度を
少なく出来る。
環境の悪い所では、手遅れにならない様に措置ができる。
合理的に決める事が出来るので、環境の良い所では停電の頻度を
少なく出来る。
環境の悪い所では、手遅れにならない様に措置ができる。
漏洩電流が設定値を超える異常が発生した場合に、その前後の
波形データを通信機能により、携帯電話やパソコンに伝送する事が
出来るので、波形を見て迅速な対応ができる様になる。
波形データを通信機能により、携帯電話やパソコンに伝送する事が
出来るので、波形を見て迅速な対応ができる様になる。
図-4に示す様に、高圧ＣＶ-Ｔケーブルの各相のシース28からの
漏洩電流及び三相の合成電流を測定する為に製作した例である。
漏洩電流及び三相の合成電流を測定する為に製作した例である。
図-5に接続図の一例を示す。異常発生時に波形データを伝送する
場合を示す。シース28の相手側は非接地とする。
図-11にＣＶ−Ｔケーブルの漏洩電流を監視する場合の実施例を
示す。漏洩電流検出器14の接地端子を接地線に接続する。
次に、ケーブルシース引出し線28の端子部31を解線し、漏洩電流
検出器14の各端子に接続する。
測定器15の電源を供給すれば監視が開始される。現場で容易に
使用できる。
場合を示す。シース28の相手側は非接地とする。
図-11にＣＶ−Ｔケーブルの漏洩電流を監視する場合の実施例を
示す。漏洩電流検出器14の接地端子を接地線に接続する。
次に、ケーブルシース引出し線28の端子部31を解線し、漏洩電流
検出器14の各端子に接続する。
測定器15の電源を供給すれば監視が開始される。現場で容易に
使用できる。
１固定鉄心
２可動鉄心
３一次導体又は一次コイル
４二次コイル
５ヒンジ
６鉄心の合わせ面
７一次コイルのボビン
８a,８bコネクター
９抵抗器
１０ゼナーダイオード
１１入力信号接続ネジ端子
１２出力信号接続同軸端子
１３6kV CV-T ケーブル
１４漏れ電流検出器
１５記録計、パソコン等の測定器
１６高圧機器
１７機器の接地端子
１８クランプメータ
１９受電キュービクル
２０接地
２１非絶縁ボルト
２２機器固定フレーム
２３受電キュービクルの接地端子
２４絶縁板
２５絶縁ボルト
２６通信機能
２７絶縁電線
２８，２８‘ケーブルシースの引出し線
２９ケーブル固定部
３０ケーブル端末処理部
３１シース引出し線端子部
３２低圧避雷器
２可動鉄心
３一次導体又は一次コイル
４二次コイル
５ヒンジ
６鉄心の合わせ面
７一次コイルのボビン
８a,８bコネクター
９抵抗器
１０ゼナーダイオード
１１入力信号接続ネジ端子
１２出力信号接続同軸端子
１３6kV CV-T ケーブル
１４漏れ電流検出器
１５記録計、パソコン等の測定器
１６高圧機器
１７機器の接地端子
１８クランプメータ
１９受電キュービクル
２０接地
２１非絶縁ボルト
２２機器固定フレーム
２３受電キュービクルの接地端子
２４絶縁板
２５絶縁ボルト
２６通信機能
２７絶縁電線
２８，２８‘ケーブルシースの引出し線
２９ケーブル固定部
３０ケーブル端末処理部
３１シース引出し線端子部
３２低圧避雷器
Claims (8)
- クランプ式変流器において、一次コイルを
ボビン巻コイルとし、現場で容易に交換可能とした
漏洩電流検出器。 - 上記変流器において、一次コイルと並列に、
抵抗器及びゼナーダイオード等の電圧制限素子を
装備した漏洩電流検出器 - 高圧受電キュービクル等において、高圧機器の
漏洩電流を正確に測定する為に、機器をキュービクル
に対し絶縁して取付けた高圧受電キュービクル等 - 高圧機器・ケーブル等の漏洩電流を活線で常時監視
する装置において、測定の為に直流や交流の信号を
注入しない測定・監視装置 - 高圧機器・ケーブル等の漏洩電流を活線で常時監視
する装置において、ノイズと信号を区別する為に
高速フーリエ変換、高速フーリエ逆変換機能を持つ
監視装置 - 高圧機器・ケーブル等の漏洩電流を活線で常時監視
する装置において、短時間の過渡現象ノイズと信号を
区別する為に、現象発生から設定時間までは信号を
取込まない機能を持つ監視装置 - 高圧機器・ケーブル等の漏洩電流を活線で常時監視
する装置において、漏洩電流が設定値を超える異常が
発生した場合発生時刻の前後の電流波形を発生番号と
合わせて自動的に記憶蓄積する機能を持つ監視装置 - 高圧機器・ケーブル等の漏洩電流を活線で常時監視
する装置において、漏洩電流が設定値を超える異常が
発生した場合発生時刻の前後の電流波形を発生番号と
合わせて自動的に携帯電話やセンターへ波形データを
伝送する機能を持つ監視装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005058268A JP2006242725A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 漏洩電流検出器及び常時監視システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2005058268A JP2006242725A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 漏洩電流検出器及び常時監視システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2006242725A true JP2006242725A (ja) | 2006-09-14 |
Family
ID=37049294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005058268A Pending JP2006242725A (ja) | 2005-03-03 | 2005-03-03 | 漏洩電流検出器及び常時監視システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2006242725A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100928006B1 (ko) | 2009-05-21 | 2009-11-24 | 주식회사 이엠에프 세이프티 | 침수된 전력 장치 주변의 물속에 존재하는 누설 전류 검출 장치 |
| JP2012182966A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Yoshimoto Ukita | 高圧受電の配電線路Ｃｖケーブル絶縁体のミズトリー現象破壊事故発生の事前予知計測し事故防止及び保安管理者業務効率化装置 |
| CN106501590A (zh) * | 2016-11-03 | 2017-03-15 | 长沙群瑞电子科技有限公司 | 一种避雷器综合参数远程监测装置 |
| CN109164344A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种电力电缆漏电检测装置、制备方法和漏电检测方法 |
| CN109856440A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-06-07 | 深圳供电局有限公司 | 一种检测10kV避雷器带电电流的测试仪 |
| JP2023030903A (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-08 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 環境監視システム |
-
2005
- 2005-03-03 JP JP2005058268A patent/JP2006242725A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100928006B1 (ko) | 2009-05-21 | 2009-11-24 | 주식회사 이엠에프 세이프티 | 침수된 전력 장치 주변의 물속에 존재하는 누설 전류 검출 장치 |
| JP2012182966A (ja) * | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Yoshimoto Ukita | 高圧受電の配電線路Ｃｖケーブル絶縁体のミズトリー現象破壊事故発生の事前予知計測し事故防止及び保安管理者業務効率化装置 |
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| CN109856440A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-06-07 | 深圳供电局有限公司 | 一种检测10kV避雷器带电电流的测试仪 |
| JP2023030903A (ja) * | 2021-08-24 | 2023-03-08 | 株式会社日立パワーソリューションズ | 環境監視システム |
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