JP2007292489A - 電気設備の絶縁異常診断システム - Google Patents

Abstract

【課題】放電が弱く、且つ周囲にノイズ発生源がある場合にもおいても確実に放電発生の有無を検出して絶縁異常個所の有無を判断できるようにする。
【解決手段】放電の際に発生する紫外線を検出する紫外線センサと、該紫外線センサが検出した紫外線信号レベルを所定のしきい値と比較する紫外線レベル判断手段と、絶縁異常判断手段とを備えて構成する。絶縁異常判断手段は、所定時間内の紫外線信号波形中に放電が発生したと思われる信号が所定のしきい値回数以上認識された場合に絶縁異常個所ありと判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、稼働中の電気設備の表面で発生する沿面放電や内部で発生する部分放電を検出することにより、絶縁異常個所の有無を判断する電気設備の絶縁異常診断システムに関する。

変圧器をはじめとする電気設備においては、周囲環境や設備自身の発熱などの要因により絶縁物の性能が劣化して故障や事故を引き起こすことがある。絶縁性能が劣化すると、設備表面では沿面放電、内部では部分放電が発生し、放電電流が流れると同時に電磁波、超音波、紫外線などが放射されることが知られている。そのため、従来、それら物理量を検出することで絶縁異常個所の存在有無を診断することが行なわれてきた。しかし、放電に伴って発生する前記物理量は極めて微弱であるため、ノイズを含む測定信号中から放電に伴う物理量のみを如何に正確に抽出するかが課題となってきた。

図９は、放電の発生時に接地線に流れる電流波形（図９の（１））と、その時の電気設備への印加交流電圧波形（図９の（２））の例を示している。放電は放電発生個所に加わる電圧があるしきい値を超えると発生し、しきい値を下回ると停止する。このため、印加交流電圧の１サイクルの間に２度発生する特定のパターンをもつことが多い。また、放電はひとたび始まると一定時間継続することが多い。放電発生の有無は、そうした放電現象の有する特性を判断材料として判断される。

従来技術として特許文献１、２には、放電に伴う超音波を検出して判断する方法が開示されている。この方法では、超音波センサにより捉えた信号の中から放電特有の周波数成分を抽出して包絡線検波する。次に、その信号から印加交流電圧の２倍の周波数成分を抽出し、その成分の強弱により放電の有無を判断している。

また、特許文献３には、部分放電の発生により接地線に流れる電流波形を数十サイクルに渡って測定し、そこからバックグラウンド・ノイズとの差が顕著な周波数成分を抽出して時系列で測定者に提示する装置が開示されている。

しかし、超音波のみを検出する従来の方法では、放電が弱い場合や放電個所とセンサとの距離が離れている場合には、検出信号レベルが低くなって判断が困難となる。接地線に流れる電流波形を測定する方法の場合も、放電が弱い場合やインバータなどのノイズ源が近くにある場合には、本来の信号とノイズとの分離が困難となり判断が困難となる。
特開２００１−３０５１７８号公報 特開平０９−１２７１８１号公報 特開２００４−１０１４１８号公報

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その課題は、放電が弱く、且つ周囲にノイズ発生源がある場合においても確実に放電発生の有無を検出して絶縁異常個所の有無を判断できる電気設備の絶縁異常診断システムを提供することにある。

前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、稼働中の電気設備の表面で発生する沿面放電や内部で発生する部分放電を検出することにより絶縁異常個所の有無を判断する電気設備の絶縁異常診断システムであって、前記放電の際に発生する紫外線を検出する紫外線センサと、該紫外線センサが検出した紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたことを検出する紫外線レベル判断手段と、絶縁異常判断手段とを備えて構成され、該絶縁異常判断手段は、所定の測定時間内に前記紫外線レベル判断手段により紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたと判定された回数が、所定のしきい値回数を超えた時に絶縁異常個所が存在すると判断するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

放電の際には通常、紫外線が放射される。本実施形態では、所定の測定時間中に放射された紫外線の強度波形の中に、振幅の高い部分が所定回数以上確認された場合に絶縁異常個所ありと判断する。そのため周囲に雑音源があったとしても、その影響を受けることが少なくなるため正確に絶縁異常個所の有無を判断することができる。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、前記絶縁異常判断手段は、前記紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたことを前記紫外線レベル判断手段が最初に検出した瞬間から前記回数を数える所定時間の計時を開始するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

このような構成の絶縁異常診断システムは請求項１に記載の発明と同様の効果を奏する。また、放電発生と疑われる信号に続く部分の紫外線信号に基づいて絶縁異常個所の有無を判断するため、絶縁異常個所があるにも関わらず異常個所なしと判断される確率が低下し、診断結果の信頼性が向上する。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、更に、放電の際に発生する音波を検出する音波センサと、該音波センサが検出した音波信号からその周波数スペクトルを算出する音波周波数スペクトル算出手段と、を備え、前記絶縁異常判断手段は、所定の測定時間内に前記紫外線レベル判断手段により紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたと判定された回数がＮ１回以上でＮ２回未満であった場合には、更に前記音波周波数スペクトル算出手段が算出した周波数スペクトルにおける電源周波数の２倍周波数のスペクトル強度と電源周波数の２ｎ倍（ｎは整数）以外の周波数のスペクトル強度の平均値との比較を行ない、２倍周波数のスペクトル強度が２ｎ倍以外の周波数のスペクトル強度の平均値に所定のしきい値倍数を掛けた値以上であった場合に、絶縁異常個所が存在すると総合判断するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

放電の際には通常、音波も放射される。放電は、電源周波数の１サイクル中に２度発生することが多い。従って、電源周波数の２倍周波数のスペクトル強度とそれ以外の周波数のスペクトル強度とを比較することにより絶縁異常個所の有無を判断することができる。また、紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたと判定された回数がＮ１回以上でＮ２回未満であるグレイゾーンの場合には音波波形データの解析を行ない、その結果により絶縁異常個所の有無を総合判断する。従って、判断結果の信頼性が一層高まる効果を奏する。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、前記絶縁異常判断手段は、前記紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたことを前記紫外線レベル判断手段が最初に検出した瞬間から前記回数を数える所定時間の計時を開始させ、前記音波周波数スペクトル算出手段は該計時開始後の所定時間内の音波信号からその周波数スペクトルを算出するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

このような構成は請求項３に記載の発明と同様の効果を奏する。また、放電発生と疑われる信号に続く部分の紫外線信号と音波信号とに基づいて絶縁異常個所の有無を判断するため、絶縁異常個所があるにも関わらず異常個所なしと判断される確率が低下し、診断結果の信頼性が向上する。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、更に、測定時の周囲温度、周囲湿度、気圧を検出する各センサと、それら各センサの検出信号及び前記紫外線センサが検出した紫外線信号をディジタル値に変換して記憶しておくデータ記憶手段と、を備えることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

このように測定時の周囲温度、周囲湿度、気圧を記憶しておけば、どのような環境条件下で放電が発生したか、発生しやすいか等を検証することができる。

また、請求項６に記載の発明は、請求項３又は４に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、更に、測定時の周囲温度、周囲湿度、気圧を検出する各センサと、それら各センサの検出信号及び前記紫外線センサが検出した紫外線信号と前記音波センサが検出した音波信号をディジタル値に変換して記憶しておくデータ記憶手段と、を備えることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

このような構成により測定データをディジタル値に変換して記憶しておけば、後で絶縁異常個所の有無を判断する判断基準を種々変更して絶縁異常診断を行なうことができる。また、実際の波形を再現することも容易となる。更に、測定時の周囲温度、周囲湿度、気圧を記憶しておくことにより、どのような環境条件下で放電が発生したか、発生しやすいか等を検証することができる。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、更に、前記データ記憶手段に記憶された前記各信号、及び前記絶縁異常判断手段の前記判断結果を送信する送信手段を備えることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システムである。

このような構成としておけば、離れた場所に居る測定者に判断結果を知らせることができる。

以下、本発明に係る電気設備の絶縁異常診断システムの一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、その絶縁異常診断システム１の構成をブロック図で示したものである。本実施形態の絶縁異常診断システム１は、センサ群３、マルチプレクサ４、ＡＤ変換器５、通信装置７、表示装置８、入力装置９、制御回路１０、磁気ディスク装置（ＨＤＤ）１１を備えて構成されている。

センサ群３には紫外線センサ１３、音波センサ１４、温度センサ１５、湿度センサ１６、気圧センサ１７が含まれる。このうち、紫外線センサ１３と音波センサ１４は、絶縁異常診断の対象である電気設備、例えば変圧器２０の近くに設置される。紫外線センサ１３は、変圧器２０内の絶縁異常個所での放電により発生する紫外線を検出するためのもので、発生した紫外線の強さを電圧信号に変換して出力する。音波センサ１４は、同じく放電の際に発生する音波を検出して、その強さにほぼ比例した電圧信号を出力する。温度センサ１５、湿度センサ１６、気圧センサ１７は、それぞれ変圧器２０近くの温度、湿度、気圧に比例した電圧信号を出力する。マルチプレクサ４は、制御回路１０により指示されたセンサの出力信号を選択してＡＤ変換器５に出力する。ＡＤ変換器５は、そのように選択されたセンサの電圧信号をディジタル値に変換して制御回路１０に出力する。

入力装置９は、制御回路１０に動作指示やデータを入力するためのもので、例えばタッチスイッチで構成する。表示装置８は、制御回路１０の出力情報を表示するためのもので、例えば液晶パネルで構成する。通信装置（送信手段を兼ねる。）７は、制御回路１０の出力情報を携帯端末２１、その他の外部装置に送信したり、逆にそれら携帯端末２１や外部装置からの指示を受信したりするものである。

制御回路１０はマイクロコンピュータを用いて構成してあり、内部には公知のＣＰＵ（２３）、ＲＡＭ（２４）、ＲＯＭ（２５）、図示しない入出力インターフェイス、それらを結ぶバス、電源装置等を含む。本実施形態の制御回路１０は後述の制御フローにて説明するように、絶縁異常判断手段、紫外線レベル判断手段、音波周波数スペクトル算出手段としての機能を果たす。

制御回路１０には、外部記憶装置として磁気ディスク装置（データ記憶手段に相当）１１が接続されている。この磁気ディスク装置１１には、後述する各種の測定データが格納される他、絶縁異常診断システム１を動作させるためのプログラムが予め格納してある。

次に、本実施形態の絶縁異常診断システム１が設備の異常診断を行なう制御フローについて説明する。図２は制御回路１０が行なう制御フローであり、センサ群３に属する各種センサの検出信号をマルチプレクサ４とＡＤ変換器５を使用して周期的に読み込み、磁気ディスク装置１１に記憶する処理を行なう。読み込みは、紫外線センサ１３が検出した紫外線の検出信号レベルが所定のしきい値を超えた瞬間から開始する。そして、予め決められた時間だけ所定周期で各センサの出力信号をサンプリングして読込み、磁気ディスク装置１１に時系列で記憶させる。

この図２の制御フローは、通常は入力装置９より測定開始の指示が入力された時に開始する。入力装置９の代わりに携帯端末２１からの指示で開始するようにしてもよい。最初のステップＳ１では、紫外線センサ１３の出力信号レベルを読み込む。読み込みは、最初にマルチプレクサ４に対して紫外線センサ１３の出力を選択してＡＤ変換器５に出力するよう指示する制御信号を出力する。続いてＡＤ変換器５に対してＡＤ変換開始の制御信号を出力し、所定のタイミングをおいてディジタル値に変換された出力信号レベルを読み込む。

続くステップＳ２では、読み込んだ紫外線信号レベルが所定のしきい値Ｋ１を超えているか判定する。超えていない場合はステップＳ１に戻り、同じチェックを繰り返す。超えていた場合はステップＳ３に移る。

ステップＳ３では、測定時間を計時する計時タイマをスタートさせる。ステップＳ４では、ステップＳ１と同様にして紫外線センサ１３の出力信号レベルを読み込む。続くステップＳ５では、音波センサ１４の出力信号レベルを読み込む。読み込みは、紫外線センサ１３の場合と同様にマルチプレクサ４に音波センサ１４を選択させ、その出力をＡＤ変換器５にてディジタル信号に変換させて読み込む。

ステップＳ６では、ステップＳ４、５にて読み込んだ紫外線センサ１３と音波センサ１４の出力信号レベルを、その瞬間の計時タイマの計時時間に対応つけてＲＡＭ（２４）に記憶する。

続くステップＳ７では、計時タイマの計時時間が所定の計測時間Ｔ１を超えていないか判定する。超えていなければステップＳ８に移り、微小時間Δｔだけ待機してステップＳ４に戻る。そして、再び紫外線センサ１３と音波センサ１４の出力信号レベルの読み込みを行ない、ＲＡＭ（２４）に記憶する。このような読み込みとＲＡＭ（２４）への記憶を、計時タイマの計時時間が所定の計測時間Ｔ１を超えるまで繰り返す。ＲＡＭ（２４）には、そうして読み込まれた値が計時時間と共に時系列で記憶される。

計時時間が所定の計測時間Ｔ１を超えたならばステップＳ９に移る。ステップＳ９では温度センサ１５からその時の気温を読み込む。ステップＳ１０では湿度センサ１６からその時の湿度を読み込む。ステップＳ１１では気圧センサ１７からその時の気圧を読み込む。最後に、ステップＳ１２においてＲＡＭ（２４）に記憶した紫外線センサ１３と音波センサ１４の出力信号レベル、及び気温、湿度、気圧の値を磁気ディスク装置１１に転送して終了する。

このような制御フローを実行することで、微小時間Δｔの時間間隔で計測時間Ｔ１に達するまで、紫外線センサ１３と音波センサ１４の出力がサンプリングされる。サンプリングされた値は、気温、湿度、気圧の値と共に磁気ディスク装置１１に記憶される。

ここで、稼働中の電気設備に沿面放電や部分放電が発生した場合に、紫外線センサ１３と音波センサ１４にて検出される信号波形の例を図３、図４に示す。図３の（１）は、紫外線センサ１３の出力信号波形の例である。高いピークを示す波形部分で放電が発生している。ピーク波形の振幅が揃っているのは、センサ内蔵回路にて波形成形しているためである。図３の（２）は、電気設備の電源電圧波形である。放電は、多くが電圧波形の特定の位相部分で発生する。図４の（１）は、音波センサ１４の出力信号波形の例である。細く、高いピークを示している波形部分で放電が発生している。図４の（２）は電気設備の電源電圧波形である。

図３の（１）、図４の（１）に例示したような紫外線センサ１３と音波センサ１４の出力信号は、図２に示した制御フローに従って高速サンプリングされ、最終的にディジタル値で磁気ディスク装置１１に記憶される。

次に、このようにして磁気ディスク装置１１に記憶した波形データに基づき制御回路１０が放電の有無を判断するロジックを、図５、図６に示した制御フローを参照して説明する。最初の図５の制御フローは、紫外線センサ１３の出力信号波形データのみに基づいて放電の有無を判断するロジックを示している。この図５の制御フローは、図２に示した制御フローに引き続いて実行してもよいし、入力装置９からの指示により開始してもよい。更には、携帯端末２１からの指示に従って開始するようにしてもよい。

最初のステップＳ２０では、先に磁気ディスク装置１１に記憶させた全データをＲＡＭ（２４）上に読み出す。続くステップＳ２１では、放電の発生回数を計数するカウンタＣを設け、その計数値をゼロとする。次のステップＳ２２では、紫外線レベルフラグＦを設けて「Ｌ」（Low）を書き込んでおく。紫外線レベルフラグＦは、読み出して判定した紫外線波形の振幅が「Ｈ」（High）であったか「Ｌ」（Low）であったかを記憶しておくフラグである。

続くステップＳ２３では、ＲＡＭ（２４）に読み出した紫外線波形データの時系列上の最初の波形データ（振幅データ）を読み出す。ステップＳ２４では、読み出した振幅データを所定のしきい値Ｋ２と比較する。しきい値Ｋ２は、紫外線波形の最大振幅の約１／２の値にしておく。

読み出した振幅データがしきい値Ｋ２以下であった場合（ステップＳ２４：ＮＯ）は、ステップＳ２５に移る。ステップＳ２５では、紫外線レベルフラグＦに判定結果である「Ｌ」を書き込み、ステップＳ２９に移る。

読み出した振幅データがしきい値Ｋ２を超えていた場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）は、ステップＳ２６に移る。ステップＳ２６では、紫外線レベルフラグＦの記憶している内容が「Ｈ」であるか判定する。「Ｈ」でなかった場合、即ち、「Ｌ」であった場合はステップＳ２７に移り、紫外線レベルフラグＦに判定結果である「Ｈ」を書き込む。そして、ステップＳ２８に移り、放電の発生回数を計数するカウンタＣの計数値に「１」を加える。これは、前回データの判定結果を記憶している紫外線レベルフラグＦの内容が「Ｌ」（ステップＳ２６：ＮＯ）であるのに対して、今回の振幅データが「Ｈ」（ステップＳ２４：ＹＥＳ）と判定されたため、今回の振幅データのタイミングで放電が発生したと考えられるからである。

カウンタＣの計数値に「１」を加えたならばステップＳ２９に移る。ステップＳ２９では、全ての振幅データのチェックを終了したか判定する。終了していない場合（ステップＳ２９：ＮＯ）は、ステップＳ２３に戻り、次の振幅データを読み出してチェックを繰り返す。

全ての振幅データのチェックを終了していた場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）は、ステップＳ３０に移る。ステップＳ３０以降は、カウンタＣの計数値に基づき絶縁異常個所の有無を判断するフローである。ステップＳ３０ではカウンタＣの計数値が所定のしきい値回数Ｎ以上であるか判定する。このしきい値回数Ｎは、ＲＡＭ（２４）上に読み出した紫外線波形データによって放電がＮ回発生したと確認された場合に、絶縁異常個所が存在すると判断（診断）する基準数値である。

カウンタＣの計数値が所定のしきい値回数Ｎ以上であると判定した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）にはステップＳ３１に移り、絶縁異常ありと判断する。これは放電と思われる出力信号の発生回数がＮ回以上、確認されたからである。そしてステップＳ３３に移る。

カウンタＣの計数値が所定のしきい値回数Ｎ未満であると判定した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）にはステップＳ３２に移り、絶縁異常なしと判断する。これは、放電と思われる出力信号の発生回数がＮ回に達していなかったからである。そしてステップＳ３３に移る。

このようにしてステップＳ３１、Ｓ３２において絶縁異常の有無を判断したならば、ステップＳ３３に移り、ステップＳ３１、Ｓ３２にて判断した絶縁異常の有無の判断結果を表示装置８に表示して測定者に知らせる。ステップＳ３４では、同じ判断結果を通信装置７を介して携帯端末２１に送信する。そして終了する。

このように本実施形態では、一定の測定時間内に記録した紫外線波形データを解析して放電と思われる出力波形の発生回数を数える。そして、その発生回数が所定のしきい値回数Ｎ以上であった場合に、絶縁異常個所が存在すると判断（診断）する。測定中には雑音の侵入により放電によらない振幅の高い信号が記録されることがある。しかし、そうした雑音の侵入回数は、通常は少ない。これに対して絶縁異常個所における放電は、周期的に繰り返されることが多い。本実施形態では、振幅の高い波形が所定回数以上確認された場合に絶縁異常と判断する。そのため雑音が判断結果に影響を与えることは少なく、絶縁異常個所の有無を高い信頼性で判断することができる。

次に、他の実施形態を説明する。この実施形態は、紫外線波形データの解析結果だけでは絶縁異常個所の有無を明確には判断できない場合、即ち、グレイゾーンに属する判断結果が出た場合に音波波形データの解析結果を加えて絶縁異常個所の有無を総合判断する実施形態である。使用する音波波形データには、紫外線波形を測定する際に同時に測定したデータを用いる。

図６、図７は本実施形態の制御フローであり、同じく制御回路１０が実行する。図６の制御フローのステップＳ２０〜Ｓ２９は、前に説明した図５の制御フローと同じであるので説明を省略する。

ステップＳ３０からは、カウンタＣの計数値に基づき絶縁異常個所の有無を判断するフローである。まずステップＳ３０では、カウンタＣの計数値が所定のしきい値回数Ｎ２以上であるか判定する。カウンタＣの計数値は、前述したようにそれ以前にチェックしたデータ中に存在した放電によるものと思われる出力信号の発生回数である。

本実施形態では測定した紫外線波形データ中に存在する放電によると思われる出力信号の発生回数がしきい値Ｎ２以上の場合には絶縁異常個所あり、Ｎ２より小さいしきい値Ｎ１未満の場合は絶縁異常個所なし、Ｎ１以上でＮ２未満の場合は有無の判断が困難なグレーゾーンと判断する。そしてグレーゾーンの場合には、後に説明するように音波波形データの解析を行ない、その結果により絶縁異常個所の有無を総合判断するようにしている。

従って、ステップＳ３０においてカウンタＣの計数値がしきい値Ｎ２以上であった場合にはステップＳ３１に移り、絶縁異常個所ありと判断してステップＳ３４に移る。カウンタＣの計数値がしきい値Ｎ２未満であった場合はステップＳ３２に移り、カウンタＣの計数値がしきい値Ｎ１未満であるか判定する。しきい値Ｎ１未満であった場合はステップＳ３３に移り、絶縁異常なしと総合判断してステップＳ３４に移る。

ステップＳ３４では、ステップＳ３１、Ｓ３３にて判断した絶縁異常の有無の判断結果を表示装置８に表示して測定者に知らせる。ステップＳ３５では、同じ判断結果を通信装置７を介して携帯端末２１に送信する。そして終了する。

ステップＳ３２にてカウンタＣの計数値がしきい値Ｎ１未満でなかった場合（ステップＳ３２：ＮＯ）は、図７のステップＳ４０に移る。結局、ステップＳ４０に移るのは、カウンタＣの計数値がしきい値Ｎ１以上でしきい値Ｎ２未満であるグレーゾーンの場合となる。

グレーゾーンの場合はステップＳ４０以下で音波波形データの解析を行ない、その結果により絶縁異常個所の有無を総合判断する。まず、ステップＳ４０では図５のステップＳ２０においてＲＡＭ（２４）上に読み出した音波データを処理し、その周波数スペクトルを算出する。

図８は、図４の（１）に例示した音波波形の周波数スペクトルである。放電が発生している場合、図８に示すように電気設備に供給されている電源周波数（この場合、６０Ｈｚ）の２倍の周波数部分に波形のピークが現れる。放電は通常、印加電圧の１周期の間に２回発生するからである。そこで、ステップＳ４１では算出した周波数スペクトルから電源周波数の２倍周波数のスペクトル強度を読み取る。次のステップＳ４２では、電源周波数の２ｎ倍（ｎは整数）を除く周波数のスペクトル強度の平均値を算出する。２ｎ倍（ｎは整数）の周波数成分を除くのは、放電による波形及びその高調波成分の影響をなくすためである。

続くステップＳ４３では、２倍周波数のスペクトル強度と２ｎ倍以外の周波数のスペクトル強度平均値の比較を行なう。そして、２倍周波数のスペクトル強度が２ｎ倍以外の周波数のスペクトル強度平均値のＡ倍以上であった場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）には、ステップＳ４４に移って絶縁異常ありと総合判断する。Ａは所定のしきい値である。Ａ倍未満であった場合（ステップＳ４３：ＮＯ）には、ステップＳ４５に移って絶縁異常なしと総合判断する。

このようにして総合判断が確定したならばステップＳ４６に移り、絶縁異常個所の有無の総合判断結果を表示装置８に表示して測定者に知らせる。ステップＳ４７では、同じ総合判断結果を通信装置７を介して携帯端末２１に送信する。そして終了する。

このように紫外線波形データの解析結果だけでは絶縁異常個所の有無を明確には判断できないグレイゾーンの場合には音波波形データの解析を行ない、その結果により絶縁異常個所の有無を総合判断する。従って、判断結果の信頼性が一層高まる効果を奏する。

本発明に係る絶縁異常診断システムの一構成図である。 センサ群３の出力信号をサンプリングして読み込む制御フローである。 放電発生時の紫外線センサ１３の出力信号波形の例である。 放電発生時の音波センサ１４の出力信号波形の例である。 紫外線センサ１３の出力信号波形に基づき絶縁異常の有無を判断する制御フローである。 音波センサ１４の出力信号波形をも考慮して絶縁異常の有無を判断する制御フローである。 図７の制御フローの続き部分である。 音波波形の周波数スペクトルの例である。 放電発生時に接地線に流れる電流信号の例である。

符号の説明

図面中、１は絶縁異常診断システム、４はマルチプレクサ、５はＡＤ変換器、７は通信装置、１０は制御回路、１１は磁気ディスク装置、１３は紫外線センサ、１４は音波センサ、１５は温度センサ、１６は湿度センサ、１７は気圧センサ、２０は変圧器、２１は携帯端末を示す。

Claims (7)

1. 稼働中の電気設備の表面で発生する沿面放電や内部で発生する部分放電を検出することにより絶縁異常個所の有無を判断する電気設備の絶縁異常診断システムであって、
   前記放電の際に発生する紫外線を検出する紫外線センサと、
   該紫外線センサが検出した紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたことを検出する紫外線レベル判断手段と、
   絶縁異常判断手段とを備えて構成され、
   該絶縁異常判断手段は、所定の測定時間内に前記紫外線レベル判断手段により紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたと判定された回数が、所定のしきい値回数を超えた時に絶縁異常個所が存在すると判断するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。
2. 請求項１に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、前記絶縁異常判断手段は、前記紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたことを前記紫外線レベル判断手段が最初に検出した瞬間から前記回数を数える所定時間の計時を開始するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。
3. 請求項１に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、更に、放電の際に発生する音波を検出する音波センサと、該音波センサが検出した音波信号からその周波数スペクトルを算出する音波周波数スペクトル算出手段と、を備え、
   前記絶縁異常判断手段は、所定の測定時間内に前記紫外線レベル判断手段により紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたと判定された回数がＮ１回以上でＮ２回未満であった場合には、更に前記音波周波数スペクトル算出手段が算出した周波数スペクトルにおける電源周波数の２倍周波数のスペクトル強度と電源周波数の２ｎ倍（ｎは整数）以外の周波数のスペクトル強度の平均値との比較を行ない、２倍周波数のスペクトル強度が２ｎ倍以外の周波数のスペクトル強度の平均値に所定のしきい値倍数を掛けた値以上であった場合に、絶縁異常個所が存在すると総合判断するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。
4. 請求項３に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、
   前記絶縁異常判断手段は、前記紫外線信号レベルが所定のしきい値を超えたことを前記紫外線レベル判断手段が最初に検出した瞬間から前記回数を数える所定時間の計時を開始させ、前記音波周波数スペクトル算出手段は該計時開始後の所定時間内の音波信号からその周波数スペクトルを算出するように構成してあることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。
5. 請求項１又は２に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、
   更に、測定時の周囲温度、周囲湿度、気圧を検出する各センサと、それら各センサの検出信号及び前記紫外線センサが検出した紫外線信号をディジタル値に変換して記憶しておくデータ記憶手段と、を備えることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。
6. 請求項３又は４に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、
   更に、測定時の周囲温度、周囲湿度、気圧を検出する各センサと、それら各センサの検出信号及び前記紫外線センサが検出した紫外線信号と前記音波センサが検出した音波信号をディジタル値に変換して記憶しておくデータ記憶手段と、を備えることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。
7. 請求項５又は６に記載の電気設備の絶縁異常診断システムにおいて、
   更に、前記データ記憶手段に記憶された前記各信号、及び前記絶縁異常判断手段の前記判断結果を送信する送信手段を備えることを特徴とする電気設備の絶縁異常診断システム。

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