JP2008514943A - 少なくとも1つの電気ケーブル上のアーク現象を検出する方法及び装置 - Google Patents

少なくとも1つの電気ケーブル上のアーク現象を検出する方法及び装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008514943A
JP2008514943A JP2007534047A JP2007534047A JP2008514943A JP 2008514943 A JP2008514943 A JP 2008514943A JP 2007534047 A JP2007534047 A JP 2007534047A JP 2007534047 A JP2007534047 A JP 2007534047A JP 2008514943 A JP2008514943 A JP 2008514943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
database
category
current
probability
phenomenon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007534047A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5530594B2 (ja
Inventor
デュトヤ、ミシェル
マゾー、ジーユ
ヴラシック、クリストフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Airbus Operations SAS
Original Assignee
Airbus Operations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Airbus Operations SAS filed Critical Airbus Operations SAS
Publication of JP2008514943A publication Critical patent/JP2008514943A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5530594B2 publication Critical patent/JP5530594B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/58Testing of lines, cables or conductors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

本発明は、データベース(10)、アセンブリ(5)、及びアセンブリ(8)を含む検出装置(1)に関する。データベース(10)は、構成要素として複数の部類を含み、その1つの最初の部類はコロナ段階に関する。アセンブリ(5)は、電気ケーブル(2)の電流及び電圧を測定する手段、前記測定をフィルタリングする手段、及びフィルタリングされた測定をデジタル化して2つのデジタル化されたデータ部分を形成する手段を含む。アセンブリ(8)は、2つの部分の各々を多数の関数へ供して形態ベクトル(form vector)を構成する手段、データベース(10)を使用して前記形態ベクトルの構成要素の部類を決定する手段、及びそれからアーク現象の存在又は非存在を推論する手段を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気ケーブル、例えば、電気ケーブルの束の一部分を形成するケーブルの上のアーク現象を検出する方法及び装置に関する。
アーク現象は、交流又は直流電気エネルギーを分配するケーブルに対する厳しい環境(空気中の湿気、カビ、摩擦、接続端子の振動、温度変化、剪断変形など)での使用による絶縁物に生じた緩慢な劣化の結果であることが知られている。
アーク現象は、増加するエネルギーの4つの連続的な段階へ分けられる。
− 現象の発生に対応するコロナ放電段階。
− 強度の増加を伴う誘電体の破壊に対応する単一交番の伝導段階(a single-alternation conduction phase)。
− 二重交番の伝導段階(a double-alternation conduction phase)。
− アークトラッキング段階。この最後の段階は、電気ケーブルに沿って伝搬する限定強度の放電段階であり、ケーブル絶縁体の炭化の結果として電気ケーブルの束の部分又は全体の破壊を導く。
電気ケーブルの絶縁劣化とは別に、ケーブルの緩い接続及び磨損も、アークの出現に好都合である。
本発明の目的は、アーク現象を検出して、前述した有害な結果を回避することである。
当技術分野において、温度ヒューズ(thermal cut-outs)と呼ばれる防護装置が知られている。この装置は、いわゆる「過電流」防護を提供する。しかし、接続された負荷によって消費されるエネルギーが公称値を超える場合に電源ケーブルを防護する通常の温度ヒューズは、アーク現象に対して防護するには不適切である。なぜなら、アーク放電現象は低い強度で起こって電気網を伝搬し、その低い強度は前記温度ヒューズのトリガとなるには不十分だからである。
本発明の目的は、これらの欠点を除くことである。本発明は、少なくとも1つの電気ケーブル、例えば、電気ケーブルの束の一部分を形成するケーブルの上のアーク現象を、できるだけ早く、及び特に効率的なやり方で、検出する方法に関する。
このために、本発明によれば、前記方法は次の点で注目に値する。
(A)予備段階において、複数の部類を含むデータベースが決定される。複数の部類の中には、検出されるべきコロナ放電段階に関する第1の部類、及び検出プロセスを妨害する恐れのある現象に関連する少なくとも1つの第2の部類が含まれる。
(B)後続の検出ステップにおいて、連続的に、
(a)捕捉段階では、
(α)電流測定及び電圧測定が、前記電気ケーブル上で直接実行される。
(β)このようにして取得された前記の電流測定値及び電圧測定値がフィルタリングされる。
(γ)このようにしてフィルタリングされた測定値が、それぞれ電流及び電圧に関連する2つのデジタル化されたデータ部分を形成するようにデジタル化される。
(b)後続の処理段階では、
(α)前記部分の各々が複数の特定の関数へ供される。各々の関数はスカラー量を生成し、電流に関連するスカラー量の集合は第1のベクトルを形成し、電圧に関連するスカラー量の集合は第2のベクトルを形成する。
(β)前記データベース、及び実行された測定値を表す前記第1及び第2のベクトルから取得された形状ベクトル(shape vector)を使用して、該形状ベクトルが属する部類が決定される。
(γ)次のことが結論される。
・ もし前記部類が、コロナ放電段階に関連する前記第1の部類を表すならば、アーク現象が存在する。
・ そうでなければ、アーク現象は存在しない。
したがって、本発明のおかげで、任意のタイプの電気ケーブル又は電気ケーブル束、及び特に、航空機、例えば、旅客機に設置されたケーブル又はケーブル束で起こるアーク現象を効率的に検出することができる。
更に、コロナ放電段階を検出することによって、アーク現象が生じたとき、直ちにアーク現象を検出することができ(前述したように、コロナ放電段階はアーク現象の開始に対応する)、前述したアークトラッキング及び有害な結果を防止するため必要な全ての測定値をタイミングよく取ることができる。
更に、本発明によって提供される防護は、通常の「過電流」熱の防護と組み合わせて提供されてよいことが注目されるであろう。
本発明が考慮に入れるコロナ放電段階は、次のような特徴を有する。
− 低いエネルギー、
− 主幹線周波数(mains frequency)から別個の独立した高周波数帯域、
− ランダムな振幅、周波数、及び周期、
− 電圧及び電流上の同期効果。
コロナ放電段階の検出は、特に、そのランダムな特性のために複雑である。更に、航空環境、即ち、監視下のケーブルが航空機に設置されているとき、ケーブルは多くの多種の高強度外部電磁気攻撃(例えば、雷)及び低強度電磁気攻撃(例えば、レーダ)へさらされる。コロナ放電現象は低強度であるから、電磁気攻撃は検出の品質及び信頼度を低下させ、偽のトリガを生成する。更に、各々の電気ケーブルは、ひずみを生成して高周波の調波を作り出し、かつ検出プロセスを潜在的に汚染する非線形の負荷(コンピュータ、着陸灯など)に電源供給する。しかし、本発明のおかげで、検出プロセスを妨害する恐れのある現象(特に電磁現象及び負荷)が属する部類を考慮に入れることによって、また検出されるべきコロナ放電とこれらの妨害現象とを弁別することによって、上記の危険性を除去することが可能である。
1つの特定の実施形態において、
− ステップB.a.αでは、電流及び電圧の測定が同期して実行され、電流と電圧との間の位相関係が保存され、及び/又は、
− ステップB.a.βでは、帯域通過フィルタリングが実行され、電源網に関する情報が除去され、及び
− ステップB.b.αで使用される特定の関数は、前記データベースと比較するため信号の解釈可能な主成分(形状ベクトル)を抽出する目的を有し、及び/又は
− 前記形状ベクトルは前記第1及び第2のベクトルの連結によって取得される。
好ましい実施形態において、ステップB.b.βでは、前記形状ベクトルが前記データベースのそれぞれの部類に属する確率が決定され、ステップB.b.γで、もし少なくとも次の条件、即ち、前記第1の部類に属する確率が、こうして決定された確率よりも高いという条件、が満足されるならば、アーク現象が存在することが結論される。
この場合、確率はベイズ決定の助けによって有利に決定される。
更に、ステップB.b.γでは、もし次の条件も満足されるならば、アーク現象の存在が有利に結論される。
− 前記第1の部類へ属する確率が、曖昧性閾値(ambiguity threshold)よりも上にある。
− 確率密度が所定の値よりも大きい。
− マハラノビス距離(Mahalanobis distance)が所定値よりも小さい。
更に、ステップB.b.βでは、もし、
− 前記形状ベクトルが部分空間へ投影され、数が減少された主成分(reduced number of mains component)を有する代表点が取得され、
− この点が、データベースの部類を表す空間へ投影され、形状ベクトルを表す前記部類へ属するこの点の対応する確率が取得されるならば、
有利である。
更に、前記データベースは、有利には、前記予備ステップでのトレーニング・プロセスによって形成される。前記データベースは、有利には、現象にさらされる電気ケーブル上で実行される測定から形成され、上記現象について、少なくとも前記ステップB.a.α、B.a.β、B.a.γ、及びB.b.αの実行によって部類を構成する必要がある。
本発明は、更に、少なくとも1つの電気ケーブル上のアーク現象を検出する装置に関する。この装置は、少なくとも次のものを含むことを特徴とする。
− 複数の部類を含むデータベース。これらの部類の中には、検出されるべきコロナ放電段階に関連する第1の部類、及び検出プロセスを妨害する恐れのある現象に関連する少なくとも1つの第2の部類が含まれる。
− 前記電気ケーブル上で電流測定及び電圧測定を実行する第1の手段、
− 前記電流及び電圧測定をフィルタリングする第2の手段、
− フィルタリングされた測定をデジタル化し、電流及び電圧にそれぞれ関連する2つのデジタル化されたデータ部分を形成する第3の手段、
− 前記部分の各々を複数の特定の関数へ供する第4の手段、各々の関数はスカラー量を生成し、電流に関連するスカラー量の集合は第1のベクトルを形成し、電圧に関連するスカラー量の集合は第2のベクトルを形成する、
− 前記第1及び第2のベクトルから取得され、前記第1の手段によって実行された測定を表す形状ベクトルが属する部類を、前記データベースを使用して決定する第5の手段、
− 前記第5の手段によって実行された処理の結果からアーク現象の存在又は非存在を推論する手段。
更に、1つの特定の実施形態において、前記装置は次のものを含む。
− 監視されている前記電気ケーブルへ接続された電源手段。電気ケーブルは電源手段によって電力を供給され、検出装置のために特別の電源を設ける必要性が除かれる。及び/又は、
− アーク現象が検出されたとき、監視されている前記電力ケーブルによって供給される電流を自動的に中断するように構成された切り換えユニット。こうして、本発明に従った装置は遮断器として動作する。
本発明に従った装置は多くの利点を有する。具体的には、次のとおりである。
− それは、任意のタイプの電力ケーブル上で起こる各々のアーク現象を、その現象が生じるとき直ちにリアルタイムで検出する。
− それは、決定プロセスの信頼度を増加し、したがって偽の警報の確率を制限する。
− それは、アーク検出の感度を増加し、したがって電気網の完全性を防護する。
− それは、妨害現象に対して防護機能を免疫性にする。
添付された図面は、どのように本発明が実施化されるかを示す。これらの図面において、同一の参照数字は類似の品目を示す。
図1で概略的に示される本発明の装置1は、例えば、電気ケーブル束の部分的又は全体的破壊を導くアークトラッキングの前に、電気ケーブル束の一部分を形成する少なくとも1つの電気ケーブル2の上のアーク現象を検出して、特に、
− 安全性を増加させ、
− 放電の結果を制限し、
− 監視下のケーブルが航空機、特に、旅客機に設置される場合、航空機の利用可能性を危うくすることなく隣接ケーブルの完全性を防護する。この後者の場合、装置1は機内の装置である。
監視されている前記電気ケーブル2は、通常の種類の負荷3を通常の方法で電流源4へ接続するために使用される。
本発明によれば、前記装置1は次のものを含む。
− 結線6及び7によって前記電気ケーブル2へ接続される捕捉ユニット5、
− 結線9によって前記捕捉ユニット5へ接続される情報処理ユニット8、
− 結線11によって前記情報処理ユニット8へ接続されるデータベース10。このデータベース10は複数の部類C1、C2、C3を含む。第1の部類C1は、検出されるべきコロナ放電段階(下記を参照)へ関連し、部類C2及びC3は、検出プロセスを妨害する恐れのある現象に関連する。具体的には、部類C2は低強度電磁攻撃(レーダ界など)に関連し、部類C3は負荷に関連する。前記データベース10は、後で説明するように、予備ステップの間にトレーニング・プロセスによって形成される。
本発明によって考慮に入れられるコロナ放電段階は、次の特徴を有する。
− 低エネルギー、
− 主幹線周波数から別個の独立した高周波数の帯域、
− ランダムな振幅、周波数、及び周期、及び
− 電圧及び電流への同期効果。
図2で示されるように、本発明の前記捕捉ユニット5は、次のものを含む。
− 前記結線6及び7へ接続され、前記電気ケーブル2の電流及び電圧をそれぞれ直接測定する測定手段12及び13。
− それぞれの結線16及び17によって前記測定手段12及び13へ接続され、前記電流及び電圧測定をフィルタリングするように構成されたフィルタ手段14及び15。
− それぞれの結線20及び21によって前記フィルタ手段14及び15へ接続され、前記フィルタ手段14及び15によってフィルタリングされた測定をデジタル化して、電流及び電圧へそれぞれ関連する2つのデジタル化されたデータ部分を形成するように構成された手段18及び19。
1つの特定の実施形態において、
− 前記測定手段12及び13は、同期化された電流及び電圧測定を同時に実行して、電流と電圧との間の時間関係を防護する。電圧及び電流は、監視されている段階で成形段を使用して標本化される。
− 前記フィルタ手段14及び15は、例えば、フーリエ変換によって帯域通過フィルタリングを適用し、電源網(電流源4)に関連する情報を除去する。フィルタリング関数は、検出されるべき現象を表すスペクトル成分を抽出する。
更に、図3で表されるように、本発明の前記情報処理ユニット8は、少なくとも次のものを含む。
− 結線9へ接続された手段22。手段22は、複数の特定の組み込まれた関数を含み、前記手段18及び19から受け取られた前記デジタル化されたデータ部分の各々を前記複数の特定の関数へ供するように構成される。前記特定の関数の各々は、出力でスカラー量を供給する。電流に関連するスカラー量の集合は第1のベクトルを形成し、電圧に関連するスカラー量の集合は第2のベクトルを形成する。前記特定の関数の目的は、データベース10と比較するため解釈可能な信号の主成分(形状ベクトル)を抽出することである。
− 結線24によって前記手段22へ接続された手段23。手段23は、前記データベース10から結線11を介して受け取られた情報、及び前記第1及び第2のベクトルから取得され前記電気ケーブル2の上で前記測定手段12及び13によって実行された測定を表す形状ベクトルを使用して、形状ベクトルが属する部類を決定する。したがって、この形状ベクトルは、前記ケーブル2の電気状態を表す。より詳細には、前記形状ベクトルは、手段22によって決定された前記第1及び第2のベクトルの連結によって取得される。
− 結線26によって前記手段23へ接続された手段25。手段25は、前記手段23によって実行された処理の結果から、前記電気ケーブル2のレベルにおけるアーク現象の存在又は非存在を推論する。
より詳細には、
− 前記手段23は、前記形状ベクトルが前記データベース10の部類C1、C2、及びC3へ属する確率を決定する。
− 前記手段25は、少なくとも次の条件、即ち、前記C1(コロナ放電段階に関連する)に属する確率が、前記手段23によって決定された確率の中で最高であるという条件が満足される場合、アーク現象が存在すると結論する。
前述したように、デジタル化されたデータは部分ごとに回収及び処理される。したがって、装置1は2つの周期的測定部分を有する(1つは電流について、及び1つは電圧について)。前記装置1は、これら2つの部分の数学的組み合わせから、コロナ放電又はコロナ放電段階が存在するかどうかを決定する。数学的解決法は、精査されている段階について電流及び電圧測定の分類を実行することから成る。概略的アイデアは、物理現象から最大の情報を抽出して、それを振幅、周波数、及び時間で特徴づけることである。測定部分に基づいて物理的信号を分析するため、幾つかの数学的アルゴリズムが使用される。各々のアルゴリズムは、それ自身の変換関数を有する。手段23は、全てのこれらの結果の組み合わせを使用して、形状を認識する(下記を参照)。
前記手段23は分類手段として機能する。この目的で、手段23は、精査されている段階の電圧及び電流を特徴づける前記形状ベクトル及び検出されるべき現象を表す前記データベース10を使用する。形状ベクトルは部分空間へ投影され、形状ベクトルの主成分の数が減少される。このようにして取得された減少座標の点は、データベース10の前記部類C1、C2、及びC3を表す形状空間へ投影される。
主成分解析(成分の総数を減少する)は、現象の振る舞いを記述する変数の間の冗長度を計算することが注意されるであろう。この種の解析は、「m」個の次元を有する空間から「p」個の次元を有する空間へ変換する。ここで「m」>「p」である。変数間の冗長度の研究は、成分(変数)をサイズの順序に並べ替えることを可能にする。処理の後、解析は、「m」次元を有する空間と「p」次元を有する空間との間で渡される行列を提供する。例えば、解析の始めでは、前述した3つの現象(コロナ放電、電磁的干渉、負荷)を記述する6つの成分(又は変数)が存在する。
前記手段23は、ベイズ決定(Bayesian decision)の助けを借りて、前述した部類に属する確率を決定する。
ベイズ決定は、正規確率の法則(normal probability law)に基づいている。即ち、各々の部類は、形状ベクトルの平均に対応する頂点(中心(epicenter))を有するガウス分布によってモデル化される。データベースの平面へ投影される測定点は、次の計算へ供される。
− この測定点と部類C1の中心との間の距離。
− この測定点と部類C2の中心との間の距離。
− この測定点と部類C3の中心との間の距離。
この種の測定は、マハラノビス(Mahalanobis)距離測定と呼ばれる。全ての距離が計算されたとき、ベイズの定理が使用されて、部類C1、C2、及びC3の各々に属する事後確率が決定される。最大の事後確率のみが使用される。
このベイズ決定は、次の特性に基づいている。
(A)ベイズの事後確率の計算
Figure 2008514943
ここで、
− w: 部類C1、C2、C3であり、iは1からnまで変化し、nは現在の例では3に等しい。
− Pr(w): 事前確率。
− p(Z/w): この後で指定される確率密度(前述した正規確率の法則について)である。
(B)測定確率密度
Figure 2008514943
ここで、
− T: 転置行列を示す。
− d: 入力ベクトルの次元。
− μ: 部類i{i=1からnまで}の次数1の積率。
− σ: 部類iの次数2の積率
− w: 関係する部類C1、C2、C3。
− Z: 4つの次元で主成分へ解析することから生じる測定点。

(C)一般的なベイズの条件
Figure 2008514943
こうして、1に等しい合計を有するn個の事後確率が取得される。
もし考慮される部類C1、C2、及びC3のいずれにも属しない信号が入力で入れられるならば、先行する式は計算を誤るであろう。なぜなら、定義によって、合計は1に等しく、したがって信号は或る部類を割り当てられるからである。更に、この種の問題を避けるため、手段23は拒絶戦略を使用する。この拒絶戦略は決定を改善し、したがって全体的性能を精錬する。拒絶戦略の目的は、例えば、5次元であるデータベース10の決定空間に境界を固定することである。これは、結局、部類C1の周りに体積を作り出す。ベイズの理論は、最大確率のみが考慮される事後確率を与える。もしその最大確率が前記部類C1(コロナ放電)に対応するならば、前記拒絶戦略が適用される。なぜなら、推定値は偽であるかも知れないからである。
より詳細には、この拒絶戦略のおかげで、手段23が形状ベクトル(ケーブル2の上で実行された測定を表す)をコロナ放電の部類C1へ割り当てるためには、次の条件の全てを満足させることが必要である。
− 部類C1が確率P(w/Z)を有すると仮定して、ベイズの定理によって供給された事後確率は、部類C1について最大である。即ち、P(w/Z)>P(w/Z)>P(w/Z)又はP(w/Z)>P(w/Z)>P(w/Z)である。
− この後者の確率は、あいまい閾値、即ち、3つの部類C1、C2、及びC3の場合の0.33よりも高い。
− 正規分布の確率密度は、2×10−4よりも大きい。
− マハラノビス距離は0.26よりも小さい。
前記手段23は、更に、コロナ放電の部類C1へ閾値化手順を適用する。もし考慮される点が、部類C1へ属する規準に対応する空間(又は体積)へ属するならば、手段25は適切な決定を取る。その決定は、特に現象の時間的進行の程度に従って幾つかの形式を取ることができる。
前記手段25は、結線27を介して、この決定を通知手段28、例えば、応用可能な場合に構成された可視表示器(ランプ)、音響表示器、又は表示スクリーンへ送信し、アーク現象の検出を作業員へ通知することができる。
前記手段25は、更に、結線30を介してスイッチ29へ自動的に命令し、前記電気ケーブル2のレベルでアーク現象が検出されたとき、監視されている前記ケーブル2によって前記負荷3へ供給される電流を自動的に中断することができる。
前記装置1は、更に、電源手段31を含む。電源手段31は、結線7によって、監視されている前記電気ケーブル2へ接続され、前記電気ケーブル2は電源手段31によって電力を供給されている。したがって、装置1は、監視されている電気ケーブル2によって直接電力を供給される。
更に、前記データベース10は、様々な現象に曝される電気ケーブル上で実行される測定からトレーニング・プロセスによって形成されることが注意されるであろう。そのような様々な現象について、捕捉ユニット5及び手段22及び23の少なくとも前述した関数を使用して部類を構成する必要がある。
前記データベース10を構成するため、研究所で記録が実行され、考慮される様々な部類C1、C2、C3を十分に表す測定値の集合が取得される。記録は、データベース10が使用されるであろう将来の測定値と同じ数学的処理へ供される(上記を参照)。
本発明の装置1は、外部干渉からアーク現象を弁別することのできる信号統計に基づいて、分類及び拒絶メカニズムを使用する。この装置1は多くの利点を有する。具体的には、次のとおりである。
− それは、任意のタイプの電気ケーブル2の上で起こる各々のアーク現象を、その現象が起こると直ちに、リアルタイムで検出する。
− それは、コロナ放電と負荷の正常な消費との混同を回避する。
− それは、決定プロセスの信頼度を増加し、したがって偽の警報の確率を制限する。
− それは、アーク検出の感度を増加し、したがって電気網の完全性を防護する。
− 妨害現象に対して防護機能を免疫性にする。
更に、前記装置1は直流及び交流の電気網でそれら電気網の周波数から独立して働いている。前記装置1は、更に、監視されている網へ接続された負荷のタイプから独立している。
本発明の装置のブロック図である。 本発明の装置における処理手段の詳細図である。 本発明の装置における処理手段の詳細図である。

Claims (14)

  1. 少なくとも1つの電気ケーブル(2)の上のアーク現象を検出する方法であって、
    (A)予備ステップにおいて、複数の部類を含むデータベース(10)が決定され、複数の部類の中には、検出されるべきコロナ放電段階に関する第1の部類、及び検出プロセスを妨害する恐れのある現象に関連する少なくとも1つの第2の部類が含まれ、
    (B)後続の検出ステップにおいて、連続的に、
    (a)捕捉段階では、
    (α)電流測定及び電圧測定が、前記電気ケーブル(2)の上で直接実行され、
    (β)このようにして取得された前記電流及び電圧測定がフィルタリングされ、
    (γ)このようにしてフィルタリングされた測定が、それぞれ電流及び電圧に関連する2つのデジタル化されたデータ部分を形成するようにデジタル化され、
    (b)後続の処理段階では、
    (α)前記部分の各々が複数の特定の関数へ供され、各々の関数がスカラー量を生成し、電流に関連するスカラー量の集合が第1のベクトルを形成し、電圧に関連するスカラー量の集合が第2のベクトルを形成し、
    (β)前記データベース(10)と実行された測定を表す前記第1及び第2のベクトルから取得された形状ベクトルとを使用して、該形状ベクトルが属する部類が決定され、
    (γ)次に、
    ・ もし前記部類が、コロナ放電段階に関連する前記第1の部類を表すならば、アーク現象が存在し、
    ・ そうでなければ、アーク現象が存在しない
    ことが結論されることを特徴とする方法。
  2. ステップB.a.αでは、電流測定及び電圧測定が同期して実行されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. ステップB.a.βでは、帯域通過フィルタリングが実行されることを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。
  4. ステップB.b.αで使用される特定の関数が、前記データベース(10)と比較するための信号の解釈可能な主成分を抽出する目的を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記形状ベクトルが、前記第1及び第2のベクトルの連結によって取得されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
  6. ステップB.b.βでは、前記形状ベクトルが前記データベース(10)のそれぞれの部類に属する確率が決定され、ステップB.b.γでは、もし少なくとも下記の条件、即ち、前記第1の部類に属する確率が、このようにして決定された確率よりも高いという条件が満足されるならば、アーク現象の存在が結論されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
  7. ベイズ決定の助けにより確率が決定されることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
  8. ステップB.b.γでは、もし以下の条件、即ち、
    − 前記第1の部類に属する確率が、曖昧性閾値よりも上にあり、
    − 確率密度が所定の値よりも大きく、
    − マハラノビス距離が所定の値よりも小さい
    という条件が更に満足されるならば、アーク現象の存在が結論されることを特徴とする、請求項6又は7に記載の方法。
  9. ステップB.b.βでは、
    − 前記形状ベクトルが部分空間へ投影され、数が減少された主成分を有する代表点が取得され、
    − この点が、データベース(10)の部類を表す空間へ投影され、形状ベクトルを表す前記部類に属するこの点の対応する確率が取得される
    ことを特徴とする、請求項6から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記データベース(10)が、前記予備ステップでトレーニング・プロセスによって形成されることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記データベース(10)が、現象にさらされる電気ケーブル上で実行された測定から形成され、前記現象について、少なくとも前記ステップB.a.α、B.a.β、B.a.γ、及びB.b.αの実行によって部類を構成する必要があることを特徴とする、請求項10に記載の方法。
  12. 少なくとも1つの電気ケーブル(2)の上のアーク現象を検出する装置であって、少なくとも、
    − 複数の部類を含み、該部類の中に、検出されるべきコロナ放電段階に関連する第1の部類、及び検出プロセスを妨害する恐れのある現象に関連する少なくとも1つの第2の部類が含まれるデータベース(10)と、
    − 前記電気ケーブル(2)の上で電流測定及び電圧測定を直接実行する第1の手段(12、13)と、
    − 前記電流測定及び電圧測定をフィルタリングする第2の手段(14、15)と、
    − フィルタリングされた測定をデジタル化し、電流及び電圧にそれぞれ関連する2つのデジタル化されたデータ部分を形成する第3の手段(18、19)と、
    − 前記部分の各々を複数の特定の関数へ供し、各々の関数がスカラー量を生成し、電流に関連するスカラー量の集合が第1のベクトルを形成し、電圧に関連するスカラー量の集合が第2のベクトルを形成する第4の手段(22)と、
    − 前記第1及び第2のベクトルから取得されて前記第1の手段(12、13)によって実行された測定を表す形状ベクトルが属する部類を、前記データベース(10)を使用して決定する第5の手段(23)と、
    − 前記第5の手段(23)によって実行された処理の結果から、アーク現象の存在又は非存在を推論する手段(25)と
    を備えることを特徴とする装置。
  13. 更に電源手段(31)を備え、該電源手段が、監視されている前記電気ケーブル(2)へ接続され、該電気ケーブルが前記電源手段によって電力を供給されることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
  14. 更に切り換えユニット(29)を備え、該切り換えユニットが、アーク現象が検出されたとき、監視されている前記電気ケーブル(2)によって供給された電流を自動的に中断するように構成されることを特徴とする、請求項12又は13に記載の装置。
JP2007534047A 2004-10-01 2005-09-28 少なくとも1つの電気ケーブル上のアーク現象を検出する方法及び装置 Expired - Fee Related JP5530594B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0410384A FR2876187B1 (fr) 2004-10-01 2004-10-01 Procede et dispositif de detection d'un phenomene d'arc electrique sur au moins un cable electrique
FR0410384 2004-10-01
PCT/FR2005/002394 WO2006037874A1 (fr) 2004-10-01 2005-09-28 Procédé et dispositif de détection d'un phénomène d'arc électrique sur au moins un câble électrique.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008514943A true JP2008514943A (ja) 2008-05-08
JP5530594B2 JP5530594B2 (ja) 2014-06-25

Family

ID=34949238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007534047A Expired - Fee Related JP5530594B2 (ja) 2004-10-01 2005-09-28 少なくとも1つの電気ケーブル上のアーク現象を検出する方法及び装置

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7627400B2 (ja)
EP (1) EP1815260B1 (ja)
JP (1) JP5530594B2 (ja)
CN (1) CN101027565B (ja)
AT (1) ATE389886T1 (ja)
BR (1) BRPI0515672A (ja)
CA (1) CA2576916C (ja)
DE (1) DE602005005516T2 (ja)
FR (1) FR2876187B1 (ja)
RU (2) RU2007115918A (ja)
WO (1) WO2006037874A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009278744A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Sinfonia Technology Co Ltd アーク検出装置及びこれを備えた航空機
WO2018087885A1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 三菱電機株式会社 劣化検出装置、劣化検出システム、劣化検出方法、及び、プログラム

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7681052B2 (en) * 2005-11-10 2010-03-16 Microsemi Corp. - Analog Mixed Signal Group Ltd. Enhanced classification for power over ethernet
CN102253293A (zh) * 2011-05-30 2011-11-23 南京航空航天大学 一种直流电弧故障检测方法及装置
US10243343B2 (en) 2013-03-14 2019-03-26 Hubbell Incorporated Systems and methods for detecting and identifying arcing based on numerical analysis
US9557365B2 (en) 2013-03-14 2017-01-31 Hubbell Incorporated Apparatuses, systems and methods for detecting corona
US10461519B2 (en) 2013-03-14 2019-10-29 Hubbell Incorporated Systems and methods for detecting and identifying arcing
CN103424669B (zh) * 2013-08-05 2016-03-30 昆明理工大学 一种利用故障馈线零序电流矩阵主成分分析第一主成分的选线方法
CN105580232B (zh) 2013-09-30 2019-07-12 施耐德电气美国股份有限公司 在插座和断路器之间的分布式电弧故障保护
CA2944065C (en) 2014-03-31 2023-08-29 Hubbell Incorporated Systems and methods for detecting and identifying arcing based on numerical analysis
DE102016209444A1 (de) * 2016-05-31 2017-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Störlichtbogenerkennungseinheit
DE102016209443B4 (de) * 2016-05-31 2021-06-10 Siemens Aktiengesellschaft Störlichtbogenerkennungseinheit
CN107765138B (zh) * 2016-08-23 2021-05-14 丰郅(上海)新能源科技有限公司 一种电网监测系统
EP3631926B1 (en) 2017-05-23 2022-05-11 Pass & Seymour, Inc. Arc fault circuit interrupter
US10509067B2 (en) * 2017-07-06 2019-12-17 Mersen Usa Newburyport-Ma, Llc Method for AC arc fault detection using multidimensional energy points
RU2654134C1 (ru) * 2017-07-28 2018-05-16 Общество с ограниченной ответственностью "Конструкторское бюро "МЕТРОСПЕЦТЕХНИКА" Способ обнаружения неисправности электрооборудования
CN118091399B (zh) * 2024-04-28 2024-08-06 浙江省机电产品质量检测所有限公司 一种电弧故障断路器测试用电流信号波形数字化生成方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394172A (ja) * 1986-08-04 1988-04-25 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト 短絡の高速認識装置
JP2001175328A (ja) * 1999-09-15 2001-06-29 Xerox Corp 電子システムのリアルタイム診断を行うためのハイブリッド診断方式のためのシステム及び方法
JP2003223456A (ja) * 2002-01-31 2003-08-08 Communication Research Laboratory 要約自動評価処理装置、要約自動評価処理プログラム、および要約自動評価処理方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US156153A (en) * 1874-10-20 Improvement in thrust-bearings for shafts
US772077A (en) * 1903-10-15 1904-10-11 Max F Abbe Tubular ball-mill.
SU945827A1 (ru) * 1980-03-28 1982-07-23 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический кабельный институт Устройство дл отыскани мест замыканий в кабельных издели х
FR2682190B1 (fr) * 1991-10-07 1995-08-04 Electricite De France Procede de detection selective d'un defaut resistant dans un reseau de distribution d'energie electrique et dispositif pour sa mise en óoeuvre.
US5576618A (en) * 1994-10-20 1996-11-19 Abb Power T&D Company, Inc. Process and apparatus for comparing in real time phase differences between phasors
DE19640340C2 (de) * 1996-09-20 2003-07-03 Siemens Ag Verfahren zum Erzeugen eines einen Erdkurzschluß kennzeichnenden Fehlerkennzeichnungssignals
DE19649340C1 (de) * 1996-11-28 1998-05-28 Fritsch Sondermaschinen Gmbh D Vorrichtung zur Herstellung von rieselfähigem Granulat
US6772077B1 (en) * 1998-08-10 2004-08-03 Hendry Mechanical Works Electric arc monitoring systems
US6400258B1 (en) * 2000-01-19 2002-06-04 Hendry Mechanical Works Electric arc monitoring systems
US6473018B2 (en) * 2000-04-13 2002-10-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Delta sigma analog-to-digital converter
RU2249827C2 (ru) * 2000-05-20 2005-04-10 Элленбергер Унд Поенсген Гмбх Способ и устройство для обнаружения аварийных электрических дуг
CA2369429C (en) * 2001-01-25 2011-11-15 Matsushita Electric Works, Ltd. Method for discriminating abnormal current including arc current in ac load circuit and apparatus for executing the same
GB0104763D0 (en) * 2001-02-27 2001-04-18 Smiths Group Plc Arc detection
US7038897B2 (en) * 2003-02-12 2006-05-02 Honeywell International Inc. Arc fault detection system
US7307820B2 (en) * 2004-06-21 2007-12-11 Siemens Energy & Automation, Inc. Systems, methods, and device for arc fault detection

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6394172A (ja) * 1986-08-04 1988-04-25 シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト 短絡の高速認識装置
JP2001175328A (ja) * 1999-09-15 2001-06-29 Xerox Corp 電子システムのリアルタイム診断を行うためのハイブリッド診断方式のためのシステム及び方法
JP2003223456A (ja) * 2002-01-31 2003-08-08 Communication Research Laboratory 要約自動評価処理装置、要約自動評価処理プログラム、および要約自動評価処理方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009278744A (ja) * 2008-05-13 2009-11-26 Sinfonia Technology Co Ltd アーク検出装置及びこれを備えた航空機
WO2018087885A1 (ja) * 2016-11-11 2018-05-17 三菱電機株式会社 劣化検出装置、劣化検出システム、劣化検出方法、及び、プログラム
JPWO2018087885A1 (ja) * 2016-11-11 2019-02-14 三菱電機株式会社 劣化検出装置、劣化検出システム、劣化検出方法、及び、プログラム

Also Published As

Publication number Publication date
US20080033602A1 (en) 2008-02-07
BRPI0515672A (pt) 2008-07-29
CN101027565A (zh) 2007-08-29
CA2576916A1 (fr) 2006-04-13
EP1815260B1 (fr) 2008-03-19
FR2876187A1 (fr) 2006-04-07
FR2876187B1 (fr) 2006-12-15
RU2484487C2 (ru) 2013-06-10
CA2576916C (fr) 2013-09-03
ATE389886T1 (de) 2008-04-15
CN101027565B (zh) 2010-11-03
EP1815260A1 (fr) 2007-08-08
US7627400B2 (en) 2009-12-01
RU2009145739A (ru) 2011-06-20
DE602005005516T2 (de) 2009-04-16
JP5530594B2 (ja) 2014-06-25
RU2007115918A (ru) 2008-11-10
WO2006037874A1 (fr) 2006-04-13
DE602005005516D1 (de) 2008-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5530594B2 (ja) 少なくとも1つの電気ケーブル上のアーク現象を検出する方法及び装置
CN105703258B (zh) Gis开关设备动作状态监测系统及其使用方法
US10690713B2 (en) Method of detecting an electric arc by analysis of its acoustic signature
KR102283884B1 (ko) 인공지능 기반 전기화재 예측 및 예지보전 시스템 및 방법
US8400504B2 (en) Contamination monitoring of high voltage insulators
CN102135555B (zh) 低压系统串联电弧故障识别方法
CN110933031A (zh) 一种基于lstm的智能电网配电终端单元入侵检测方法
CN102253293A (zh) 一种直流电弧故障检测方法及装置
CN108230602A (zh) 基于Labview的电气火灾预警系统
JP2006517672A (ja) アーク故障検出システム
CN205622133U (zh) Gis开关设备动作状态监测系统
KR20210046356A (ko) 부분방전 진단 장치 및 방법
Yao et al. Review and recent developments in DC arc fault detection
KR102491071B1 (ko) 전력기기 열화상태 진단 및 활선부 감전사고 예방 기능이 구비된 하이브리드 모니터링장치 내장형 수배전반
Radhakrishnan et al. Synchrophasor based islanding detection for microgrids using moving window principal component analysis and extended mathematical morphology
CN113379252A (zh) 基于多尺度排列熵值的贝叶斯网络高压开关柜健康系统评估方法
Grassetti et al. A novel algorithm for the parallel arc fault identification in DC aircraft power plants
US10295587B2 (en) Method and device for detecting arcing in electrical installation for DC power
KR102453119B1 (ko) 전원시스템의 아크 검출 장치 및 이를 이용한 아크 검출 방법
Aziz et al. Pattern analysis for classification of power quality disturbances
Sahoo et al. A review on condition monitoring of GIS
Gupta et al. Series arc fault detection in low voltage distribution system with signal processing and machine learning approach
CN115840895B (zh) 一种电子器件温度保护系统
CN114550046A (zh) 火灾隐患识别方法、装置、处理器、存储介质和电子设备
KR102243313B1 (ko) 부분방전 판단 방법 및 진단 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110805

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120501

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120723

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130529

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130712

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140415

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140421

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5530594

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees