JP2010107289A - 電気設備の絶縁異常診断方法および絶縁異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】紫外線を検出することにより絶縁異常個所の有無を確実に判断する。
【解決手段】絶縁異常診断装置１は、紫外線センサ２と信号処理装置３を備え、信号処理装置３は信号処理回路５と情報処理装置６を備えている。絶縁診断装置１は、データ収集プログラム８に従い互いに異なる長さの複数の検出時間内に発生する紫外線検出回数を収集し、診断プログラム９に従い何れかの検出時間の紫外線検出回数が、検出時間に対して定められたしきい値を超えたか否かの判断を行う。
【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方法および絶縁異常診断装置に関する。

変圧器をはじめとする電気設備においては、周辺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の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１２は、放電の発生時に接地線に流れる電流波形（ａ）と、その時の電気設備への印加交流電圧波形（ｂ）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に基づいて判断される。

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し、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わたって測定し、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。
また、特許文献４には、所定の測定時間内に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を超えた時に絶縁異常個所が存在すると判断する装置が開示されている。
特開２００１−３０５１７８号公報 特開平０９−１２７１８１号公報 特開２００４−１０１４１８号公報 特開２００７−２９２４８９号公報

しかし、超音波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難しくなり放電の有無の判断が困難になる。

さらに、通常、沿面放電が発生している場合の所定時間内の紫外線検出回数は、沿面放電が発生していない場合の所定時間内の紫外線検出回数（すなわち外乱光による紫外線の検出回数）よりも多くなると考えられる。ところが、紫外線検出回数を測定する検出時間の定め方によっては沿面放電が発生していない場合の紫外線検出回数が沿面放電発生時の所定時間内の紫外線検出回数よりも多くなる場合がある。

また、電気設備においては、経年あるいは環境により絶縁物に塩分や塵埃等の汚損物が付着し、この汚損物が吸湿することで絶縁物表面の電気抵抗が低下し沿面放電を発生させる原因となる。このため、電気設備の絶縁異常による沿面放電の発生は、湿度などの周辺の雰囲気に影響を受けやすく、継続していた沿面放電が突然停止してしまったり、逆に短時間に集中して沿面放電が発生したりする場合がある。

このように、絶縁異常による沿面放電が発生していたとしても、所定の測定時間内に所定のしきい値を超える紫外線検出回数を測定することは難しく、電気設備の絶縁異常の診断が手間な場合があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、紫外線を検出することにより絶縁異常個所の有無を確実に判断できる電気設備の絶縁異常診断方法および絶縁異常診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の電気設備の絶縁異常診断方法は、稼働中の電気設備の表面で発生する沿面放電に伴って放射される紫外線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方法であって、所定の検出時間内の紫外線検出回数が所定のしきい値を超えたか否かの判定を、共通する紫外線検出回数データを対象にして、互いに異なる長さを持つ複数の検出時間に対してそれぞれ行い、何れかの検出時間の紫外線検出回数が、当該検出時間に対して定められたしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判断することを特徴とする。

電気設備の沿面放電は、電気設備の表面に付着した汚損物の吸湿等により絶縁物表面の電気抵抗が低下することが発生の原因であるため、湿度などの周辺の雰囲気に影響を受けやすく、いつどのような頻度で発生するか予測不可能である。本発明によれば、このような特性を持つ沿面放電の発生に伴う紫外線を、互いに異なる長さを持つ複数の検出時間を用いて検出するため、多様な頻度、パターン或いは時間幅で発生する沿面放電を検出することができ、電気設備の絶縁異常個所が存在するか否かを確実に判断することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図６を参照しながら説明する。図１は、絶縁異常診断装置の構成をブロック図で示したものである。絶縁異常診断装置１は、稼動中の電気設備４の表面で発生する沿面放電に伴って放射される紫外線を検出することにより絶縁異常個所の有無を判断（診断）するものであり、紫外線センサ２（紫外線検出手段に相当）および信号処理装置３（判断手段、計数手段、収集手段に相当）を備えて構成されている。紫外線センサ２は、絶縁異常個所の有無の診断対象である電気設備４、例えば変圧器の近傍（約２０ｃｍ離れた位置）に設置され、この変圧器表面の絶縁異常個所において発生する放電に伴う紫外線を検出する。紫外線センサ２は、紫外線を検出する度にパルス状の電圧信号を一つ出力する。

信号処理装置３は、信号処理回路５と携帯情報端末（Personal Digital Assistants）などの情報処理装置６とを備えて構成されている。信号処理回路５は、検出回数データ用メモリ７、図示しないＣＰＵなどを備えて構成されている。検出回数データ用メモリ７には、紫外線センサ２から出力される電圧信号の回数（パルス数）が、紫外線検出回数カウントデータとして記憶されている。この信号処理回路５は、紫外線センサ２が出力した電圧信号が入力する度に、検出回数データ用メモリ７に記憶されている紫外線検出回数カウントデータをインクリメントするようになっている（計数手段に相当）。

情報処理装置６は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力インターフェース、それらを結ぶバス、電源装置、データ記憶用メモリなどを備えて構成されている。ＲＯＭにはデータ収集プログラム８（収集手段に相当）および診断プログラム９（判断手段に相当）が書き込まれている。この情報処理装置６は、データ収集プログラム８に従って、検出回数データ用メモリ７に記憶されている紫外線検出回数カウントデータを、待機時間Ｔ０毎に取り込むようになっている。そして、情報処理装置６は、データ収集プログラム８に従って、待機時間Ｔ０当たりの後述する紫外線検出回数Ｃｉを用いて、診断プログラム９に従って電気設備４の絶縁異常個所の有無を診断する。

次に、絶縁異常診断装置１においてデータ収集プログラム８および診断プログラム９に従って実行される絶縁異常診断方法について説明する。絶縁異常診断装置１は、データ収集プログラム８に従い図２に示すフローチャートのステップＳ１からステップＳ４までの処理を行い、診断プログラム９に従いステップＳ５の処理を行う。

情報処理装置６は、ステップＳ１からＳ４の処理を繰り返し実行し、監視期間Ｔｗ（例えば１２時間）を対象として待機時間Ｔ０（例えば１秒）毎に当該待機時間Ｔ０内の紫外線検出回数Ｃｉを取得する。すなわち、ステップＳ１では、信号処理回路５内の検出回数データ用メモリ７から紫外線検出回数カウントデータを取得する。続くステップＳ２において、前回取得した紫外線検出カウントデータとの差分により得られた待機時間Ｔ０当たりの紫外線検出回数Ｃｉを配列Ｕ［ｉ］に配列Ｕ［ｉ］の要素として格納する。

ステップＳ３では待機時間Ｔ０が経過するまで待機し（Ｓ３：ＮＯ）、待機時間Ｔ０が経過すると（Ｓ３：ＹＥＳ）ステップＳ４に移行する。ステップＳ４では、監視期間Ｔｗが経過したかどうかを判定し、監視期間Ｔｗが経過したら（Ｓ４：ＹＥＳ）ステップＳ５の診断処理に移行し、監視期間Ｔｗが経過していなかったら（Ｓ４：ＮＯ）ステップＳ１に戻る。なお、絶縁異常診断装置１は、ステップＳ４からＳ５へ移行する前に紫外線検出回数Ｃｉを保持する配列Ｕ［ｉ］をファイルに記述してもかまわない。

ステップＳ５の診断処理は、図３および図４に示す診断プログラムに従って実行される。ステップＳ６からステップＳ１１では、監視期間Ｔｗを検出時間Ｔ１（例えば１秒）で区分し、その各検出時間Ｔ１内の紫外線検出回数が、検出時間Ｔ１に対応したしきい値Ｔｈ１を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。すなわち、ステップＳ６で、データ収集プログラム８で用意された待機時間Ｔ０当たりの紫外線検出回数Ｃｉを格納する配列Ｕ［ｉ］を取得する。その後、インデックスｉを０に初期化してステップＳ７に移行する。この配列Ｕ［ｉ］は、検出時間Ｔ１内の紫外線検出回数を算出するための紫外線検出回数データを格納している。

ステップＳ７では、算出対象時間である検出時間Ｔ１内の紫外線検出回数の和Ｓｍ１を算出する。具体的には、インデックスｉからインデックス（ｉ＋Ｔ１／Ｔ０−１）までの配列Ｕ［ｉ］に格納された要素Ｃｉ（待機時間Ｔ０当たりの紫外線検出回数）の和Ｓｍ１を算出する。検出時間Ｔ１が１秒の場合には、Ｓｍ１は１つの要素Ｃｉに等しくなる。
ステップＳ８では、ステップＳ７にて算出した紫外線検出回数Ｓｍ１と予め設定されたしきい値Ｔｈ１とを比較する。紫外線検出回数Ｓｍ１がしきい値Ｔｈ１を超えた場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）絶縁異常個所が存在すると判断し、ステップＳ９の絶縁異常処理に進み、絶縁異常診断装置１の図示しない表示装置あるいは音声発生装置により絶縁異常個所の存在を警報する。紫外線検出回数Ｓｍ１がしきい値Ｔｈ１以下であれば（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０では、ｉ＝ｉ＋ｎ１によりインデックスｉを更新する。なお、ｎ１はインデックス更新定数である。ｎ１は、１≦ｎ１≦（Ｔ１／Ｔ０）の関係を有する整数に設定される。なお、後述の更新定数ｎ２、ｎ３およびｎ４についても、ｎ１と同様に、それぞれ１≦ｎ２≦（Ｔ２／Ｔ０）、１≦ｎ３≦（Ｔ３／Ｔ０）および１≦ｎ４≦（Ｔ４／Ｔ０）の関係を有する整数に設定される。

これは監視期間Ｔｗを（Ｔ１／Ｔ０−ｎ１）の重複期間を設けながら検出時間Ｔ１で区分することを意味している。ｎ１の値が小さいほど検出時間Ｔ１の重複期間が長くなる。このため、監視期間Ｔｗにおける検出時間Ｔ１の区分数が多くなり、検出時間Ｔ１内で検出された紫外線が、検出時間Ｔ１に対応したしきい値Ｔｈ１を超えたか否かの判定をより細かく密に行うことができる。

なお、Ｔ１＝Ｔ０の関係に設定された場合、ｎ１の取りうる値は１となり、重複期間を設けることなく監視期間Ｔｗを検出時間Ｔ１で区分することとなる。
次に、ステップＳ１１に移行し、（ｉ＋Ｔ１／Ｔ０−１）の値と配列Ｕ［ｉ］の要素数の総数とを比較し、（ｉ＋Ｔ１／Ｔ０−１）の値が配列Ｕ［ｉ］の要素数未満であれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）ステップＳ７に戻り、再びステップＳ７以降の処理が行われる。（ｉ＋Ｔ１／Ｔ０−１）の値が配列Ｕ［ｉ］の要素の総数以上であれば（Ｓ１１：ＮＯ）、検出時間Ｔ１内に発生した紫外線の検出回数の算出を、監視期間Ｔｗにおける全ての紫外線検出回数データについてしたことになり、インデックスｉを０に初期化してステップＳ１２に移行する。

なお、絶縁異常個所の有無の診断対象である電気設備４の周辺には電気設備４の絶縁異常とは無関係の紫外線（ノイズ）が存在する。このため、しきい値Ｔｈ１は、絶縁異常個所の有無の診断対象である電気設備４の周辺に存在する紫外線の検出時間Ｔ１内で検出される検出回数の最大値よりも大きい値に設定している。後述するしきい値Ｔｈ２、Ｔｈ３およびＴｈ４も、しきい値Ｔｈ１と同様に、絶縁異常個所の有無の診断対象である電気設備４の周辺に存在する紫外線の後述するそれぞれの検出時間Ｔ２、Ｔ３およびＴ４内で検出される検出回数の最大値よりも大きい値に設定している。

次にステップＳ１２からＳ１６について説明する。これらのステップでは、ステップＳ７からＳ１１と同様に、監視期間Ｔｗを重複期間を設けながら検出時間Ｔ２（例えば１分）ずつに区分し、その各検出時間Ｔ２内の紫外線検出回数Ｓｍ２が検出時間Ｔ２に対応したしきい値Ｔｈ２を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。この検出時間Ｔ２、上述した検出時間Ｔ１および後述する検出時間Ｔ３、Ｔ４は、互いに異なる長さに設定されている。

ステップＳ１２ないしＳ１６は、それぞれステップＳ７ないしＳ１１に相当する。待機時間Ｔ０が１秒、検出時間Ｔ２が１分の場合、Ｔ２／Ｔ０は６０となり、６０個の配列Ｕ［ｉ］からＵ［ｉ＋５９］を加算して紫外線検出回数Ｓｍ２を求める（ステップＳ１２）。また、例えば、検出時間Ｔ２（１分）のうち、５０秒を重複期間とする場合には、ｎ２＝１０に設定すればよい（ステップＳ１５）。

続くステップＳ１７からＳ２１についても同様に、監視期間Ｔｗを重複期間を設けながら検出時間Ｔ３（例えば１０分）ずつに区分し、その各検出時間Ｔ３内の紫外線検出回数Ｓｍ３が、検出時間Ｔ３に対応したしきい値Ｔｈ３を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。

ステップＳ１７ないしＳ２１は、それぞれステップＳ７ないしＳ１１に相当する。待機時間Ｔ０が１秒、検出時間Ｔ３が１０分の場合、Ｔ３／Ｔ０は６００となり、６００個の配列Ｕ［ｉ］からＵ［ｉ＋５９９］を加算して紫外線検出回数Ｓｍ３を求める（ステップＳ１７）。また、例えば、検出時間Ｔ３（１０分）のうち、８分を重複期間とする場合には、ｎ３＝１２０に設定すればよい（ステップＳ２０）。

続くステップＳ２２からＳ２６についても同様に、監視期間Ｔｗを検出時間Ｔ４（例えば１時間）で区分し、その各検出時間Ｔ４内の紫外線検出回数が、検出時間Ｔ４に対応したしきい値Ｔｈ４を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。
ステップＳ２２ないしＳ２６は、それぞれステップＳ７ないしＳ１１に相当する。待機時間Ｔ０が１秒、検出時間Ｔ４が６０分の場合、Ｔ４／Ｔ０は３６００となり、３６００個の配列Ｕ［ｉ］からＵ［ｉ＋３５９９］を加算して紫外線検出回数Ｓｍ４を求める（ステップＳ２２）。また、例えば、検出時間Ｔ４（６０分）のうち、５０分を重複期間とする場合には、ｎ４＝６００に設定すればよい（ステップＳ２５）。

検出時間Ｔ４での判断処理が終了すると（ステップＳ２６：ＮＯ）診断処理に相当する診断処理プログラムは終了しステップＳ１に戻り、次の新たな監視期間Ｔｗについてデータ収集処理および診断処理を実行する。
図５は、上記ステップＳ３の待機時間Ｔ０を１秒、ステップＳ４の全体の監視期間Ｔｗを１２時間として、屋内に設置された電気設備４について１２時間×５０回＝６００時間にわたって紫外線を測定し、それぞれの検出時間内の検出回数を算出した結果を示す。図５（ａ）は、電気設備４に沿面放電が発生していない場合（未放電時）における紫外線（すなわち外乱光等による紫外線）の検出回数と、沿面放電が発生している場合（放電時）における紫外線の検出回数に関するもので、上記ステップＳ７の検出回数和Ｓｍ１の算出対象時間（検出時間）Ｔ１を１秒として算出した検出回数のうち最大回数を測定番号ごとにプロットした例である。

同様に、図５（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれの算出対象時間（検出時間）Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４を１分、１０分、１時間として算出したそれぞれの検出回数和Ｓｍ２、Ｓｍ３、Ｓｍ４の最大回数を測定番号ごとにプロットした例である。
図５（ａ）から図５（ｄ）において、１つの測定番号で示されるデータは、監視期間Ｔｗ（１２時間）に収集された同一の紫外線検出カウントデータに基づく結果であり、測定番号が同一であるデータ（プロット）は、同じ紫外線検出回数を保管する配列Ｕ［ｉ］から算出したデータである。また、測定番号０〜２４が放電時のデータ、２５〜４９が未放電のデータとなるように整理して表示してあるため、横軸は時間軸とはなっていない。

なお、放電時のデータとは、絶縁異常個所の有無の診断対象となる電気設備４に電力を供給した状態で測定したデータであり、未放電時のデータとは、絶縁異常個所の有無の診断対象となる電気設備４に電力を供給していない状態で測定したデータである。すなわち、未放電時のデータは、電気設備４の周辺に存在する外乱光による紫外線（つまりノイズ）のみを検出した結果である。

放電か否かを判定するしきい値を、例えば図５（ａ）では１０回（Ｔｈ１に相当）、図５（ｂ）では６０回（Ｔｈ２に相当）、図５（ｃ）では９０回（Ｔｈ３に相当）、図５（ｄ）では１２０回（Ｔｈ４に相当）とし、判定した結果を図６に示す。放電発生時には、１秒（Ｔ１に相当）、１分（Ｔ２に相当）、１０分（Ｔ３に相当）、１時間（Ｔ４に相当）のいずれかの検出時間を用いた場合の紫外線検出回数がしきい値を超えており、放電発生の有無を確実に判定できる。一方、未放電の時においては、絶縁異常診断装置１は、いずれの検出時間を用いた場合でも紫外線検出回数がしきい値以下であるので絶縁異常個所の有無の診断対象となる電気設備４の絶縁異常個所は無いと判断する。

例えば図６において、測定番号５は、１秒の間に突発的に沿面放電が発生したと考えられる。このような場合、検出時間が１分（Ｔ２に相当）、１０分（Ｔ３に相当）、１時間（Ｔ４に相当）に設定したのでは、検出時間あたりの紫外線検出回数が平均化されてしまう。その結果、当該検出時間内に検出される紫外線の検出回数は、それぞれのしきい値６０回（Ｔｈ２に相当）、９０回（Ｔｈ３に相当）、１２０回（Ｔｈ４に相当）以下となり絶縁異常を発見できないこととなる。これに対し、沿面放電の発生時間幅に近い１秒（Ｔ１に相当）の検出時間を用いると、沿面放電の突発的な発生回数の増加を的確に捉えることができ、絶縁異常個所を発見することができることとなる。

沿面放電は、電気設備４の表面に付着した汚損物の吸湿等による絶縁物表面の電気抵抗の低下が発生原因であるため、湿度などの周辺の雰囲気に影響を受けやすく、いつどのような発生パターンで発生するか予測不可能である。本実施形態によれば、このような場合でも、相異なる４つの検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４とこれに対応するしきい値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３、Ｔｈ４を用意し、何れかの検出時間内の紫外線検出回数がそのしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判定している。

これにより、発生頻度、発生時間幅、発生パターン、発生時期などが予測できない沿面放電による紫外線を、自然界で生じる紫外線や人為的に生じる紫外線などのノイズから分離検出し易くなり、検出時間が一つしか用意されていない従来の絶縁異常診断装置に比べより高精度に絶縁異常個所の有無の診断が可能となる。
さらに、本実施形態によれば、監視期間Ｔｗを各検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４についてそれぞれ所定の重複期間を設けながら細かく密に区分するため、紫外線の発生時間幅に相応した何れかの検出時間の何れかの区分により発生した紫外線を適格に捕捉でき、電気設備４についてより確実に絶縁異常個所の有無の診断をすることができる。

また、上記重複期間はインデックス更新定数であるｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４を所定の範囲で変更することができ、電気設備４の絶縁異常個所の有無の診断状況、および電気設備４の使用状況などに適合した絶縁異常個所の有無の診断をすることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図１、図７および図８を参照しながら説明する。本実施形態に係る絶縁異常診断装置の構成は、図１に示すデータ収集プログラム８および診断プログラム９を除いて第１の実施形態に係る絶縁異常診断装置と同じである。
図７は、データ収集プログラム８のフローチャートを示している。情報処理装置６は、ステップＳ２７からＳ３０までの処理を繰り返し実行し、監視期間Ｔｗ（例えば１２時間）を対象として待機時間Ｔ０毎に、当該待機時間Ｔ０内の紫外線検出回数Ｃｉを取得し絶縁診断処理を行う。具体的には、情報処理装置６は、ステップＳ２７で信号処理回路５内の検出回数データ用メモリ７から紫外線検出回数カウントデータを取得する。続くステップＳ２８において、前回取得した紫外線検出カウントデータとの差分により得られた待機時間Ｔ０当たりの紫外線検出回数Ｃｉを配列Ｕ［ｉ］に格納する。

ステップＳ２９では、図８に示される診断プログラム９のフローチャートに従い後述する診断処理を行う。続くステップＳ３０では、待機時間Ｔ０が経過するまで待機し（Ｓ３０：ＮＯ）、待機時間Ｔ０が経過すると（Ｓ３０：ＹＥＳ）ステップＳ２７に戻り、再びステップＳ２７以降の処理を行う。

診断プログラム９を示す図８において、情報処理装置６は待機時間Ｔ０当たりの紫外線検出回数Ｃｉを保管する配列Ｕ［ｉ］を取得する。ステップＳ３２からＳ３４では、現時点と検出時間Ｔ１（例えば１秒）遡った時点との間の紫外線検出回数Ｓｍ１が、検出時間Ｔ１に対応したしきい値Ｔｈ１を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。
具体的には、ステップＳ３２において、インデックス（ｉ−Ｔ１／Ｔ０＋１）からインデックスｉまでの配列Ｕ［ｉ］に格納された要素Ｃｉを加算してＳｍ１（検出時間Ｔ１当たりの紫外線検出回数）を算出する。検出時間Ｔ１が１秒の場合には、Ｓｍ１は１つの要素Ｃｉに等しくなる。

続くステップＳ３３において紫外線検出回数Ｓｍ１と予め設定されたしきい値Ｔｈ１とを比較する。紫外線検出回数Ｓｍ１がしきい値Ｔｈ１を超えた場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）絶縁異常個所が存在すると判断し、ステップＳ３４の絶縁異常処理を実行する。
ステップＳ３５からＳ３７では、現時点と検出時間Ｔ２（例えば１分）遡った時点との間の紫外線検出回数Ｓｍ２が、検出時間Ｔ２に対応したしきい値Ｔｈ２を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。ステップＳ３５からＳ３７は、それぞれステップＳ３２からＳ３４に相当する。紫外線検出回数Ｓｍ２がしきい値Ｔｈ２以下であれば（Ｓ３６：ＮＯ）、ステップＳ３８に移行する。

ステップＳ３８からＳ４０では、現時点と検出時間Ｔ３（例えば１０分）遡った時点との間の紫外線検出回数が、検出時間Ｔ３に対応したしきい値Ｔｈ３を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。ステップＳ３８からＳ４０は、それぞれステップＳ３２からＳ３４に相当する。紫外線検出回数Ｓｍ３がしきい値Ｔｈ３以下であれば（Ｓ３９：ＮＯ）、ステップＳ４１に移行する。

ステップＳ４１からＳ４３では、現時点と検出時間Ｔ４（例えば６０分）遡った時点との間の紫外線検出回数が、検出時間Ｔ４に対応したしきい値Ｔｈ４を超えたか否かを判定して絶縁異常個所の有無を判断する。ステップＳ４１からＳ４３は、それぞれステップＳ３２からＳ３４に相当する。紫外線検出回数Ｓｍ４がしきい値Ｔｈ４以下であれば（Ｓ４２：ＮＯ）、図７に示すデータ収集プログラムのステップＳ３０に移行する。その後、待機時間Ｔ０が経過すると（Ｓ３０：ＹＥＳ）ステップＳ２７に戻り、情報処理装置６は、ステップＳ２７以降の処理を繰り返し行う。

なお、情報処理装置６は、図７に示すデータ収集プログラムを開始した際に、紫外線検出を開始してから検出時間Ｔ４が経過するまでの間は、ステップＳ２９の診断処理を行わない。なぜなら、図８に示す診断プログラムにおいて、検出時間Ｔ４が経過するまでの初期期間では、ステップＳ４１を実行するのに必要なデータ（Ｕ[ｉ]）が不足するからである。

以上のように本実施形態では、一定の周期（本実施形態では待機時間Ｔ０）で、現時点と検出時間Ｔ１〜Ｔ４だけそれぞれ遡った時点との間に収集された紫外線検出回数データを用いて各検出時間Ｔ１〜Ｔ４内の紫外線検出回数Ｓｍ１〜Ｓｍ４を演算し、何れかの検出時間内の紫外線検出回数がしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判断する。
この構成によれば、電気設備４が発生する紫外線の検出と同時進行（リアルタイム）で当該電気設備４の絶縁異常個所が存在するか否かを逐次判断することが可能となる。そして、絶縁異常個所が存在した場合に即座に絶縁異常処理を開始することができ、被害を最小限に抑えることができる。

また、本実施形態によれば、互いに異なる検出時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４について、それぞれ待機時間Ｔ０ずつずらしながら各検出時間内の紫外線検出回数を取得するので、紫外線の発生時間幅に相応した何れかの検出時間により紫外線を適格に捕捉でき、電気設備４について確実に絶縁異常個所の有無の診断をすることができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図９を参照しながら説明する。なお、上記第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９に示す絶縁異常診断装置１０は、絶縁異常診断装置１にＰＨＳ通信カード１１を装着した構成となっている。診断プログラム９に従い判断された絶縁異常個所の有無の判断結果を、ＰＨＳ通信カード１１（送信手段に相当）を介してインターネットなどの公衆回線１４に送信する。別に設けられたパソコン１３にはＬＡＮカード１２が装備されており、絶縁異常診断装置１０と当該パソコン１３とは公衆回線１４を経由して双方向に通信可能とされている。パソコン１３は、絶縁異常診断装置１０から送信された診断結果を受け取り、図示しないディスプレイ等に表示し、必要に応じて警報音を鳴らす。

パソコン１３の図示しない記憶装置にはしきい値設定プログラム１８（設定手段に相当）が記憶されている。このしきい値設定プログラム１８に従い、パソコン１３はディスプレイにしきい値入力画面を表示し、図示しないキーボードなどの入力装置を介してしきい値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３またはＴｈ４を入力できるように構成されている。入力装置を介してパソコン１３に入力された各しきい値は、公衆回線１４を介して絶縁異常診断装置１０に送信される。絶縁異常診断装置１０は、上記各しきい値を受信し、診断プログラム９に既に設定されているしきい値を受信したしきい値に変更する。

以上説明したように本実施形態では、絶縁異常個所の有無の判断結果を事務所などに設置されたパソコン１３に送信するので、電気設備４の近くに作業者を配置しなくても絶縁異常診断装置１０の絶縁異常個所の有無の判断結果を知ることができる。
また、パソコン１３は、しきい値設定プログラム１８に従いしきい値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３またはＴｈ４を設定または変更することが可能である。このため、作業者は、電気設備４の絶縁異常診断結果を参照しながら、既に設定されているしきい値を再設定または変更することができる。

絶縁異常診断装置１０は、しきい値に変更を加えて絶縁異常診断を再度実行することが可能となり（再診断）、例えば、電気設備４の周辺の外乱光の状態に変化があっても、当該変化に応じて上記各しきい値を再設定することができるので誤判断が少なくなり絶縁異常診断の精度を向上させることができる。なお、図９では絶縁異常診断装置１０の送信手段としてＰＨＳ通信カード１１を適用する例を示したが、有線あるいは無線のＬＡＮカードを使用してもかまわない。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について図１０を参照しながら説明する。なお、上記第１の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
絶縁異常診断装置１５は、紫外線センサ２と、信号処理装置３と、診断装置としてのパソコン１６（判断手段、受信手段、保管手段に相当）とを備えて構成されている。情報処理装置２１は、データ収集プログラム８とＰＨＳ通信カード１１を備え、データ収集プログラム８に従い収集した紫外線検出回数データをファイルとして記憶し、ＰＨＳ通信カード１１を介して公衆回線１４に送信する構成となっている。

パソコン１６は、ＬＡＮカード１２と検出回数保管プログラム１７（保管手段に相当）と診断プログラム９を備えている。パソコン１６は、情報処理装置２１から送信された紫外線検出回数データのファイルをＬＡＮカード１２により受信し、検出回数保管プログラム１７に従い保管する。パソコン１６は、保管された紫外線検出回数データを用いて、診断プログラム９に従って電気設備４の絶縁異常個所の有無を診断する。

以上説明したように、本実施形態に係る絶縁異常診断装置１５では、信号処理装置３は電気設備４の近傍に設置され、パソコン１６は例えば電気設備４の遠方にある事務所などに設置される。そして、パソコン１６は信号処理装置３から送信された紫外線検出回数データを用いて診断する。これにより、作業員を電気設備４の近傍に配置することなく、事務所などにおいてパソコン１６を操作しながら絶縁異常個所の有無を知ることできる。また、保管された紫外線検出回数データを利用して種々の分析が行え、例えば、パソコン１６の図示しないディスプレイに紫外線検出回数の推移を時系列で表示すれば、電気設備４の周辺の外乱光の状態に変化があるか否かを電気設備４から離れた場所からでも知ることができる。

なお、図１０では、情報処理装置３としてＰＤＡを、送信手段としてＰＨＳ通信カード１１を、パソコン１６を診断装置として適用した例を示したが、情報処理装置３はパソコン、送信手段は有線あるいは無線のＬＡＮカード、パソコン１６はＰＤＡでもかまわない。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について図１１を参照しながら説明する。なお、上記第１、第３および第４の実施形態と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。図１１に示す絶縁異常診断装置１９は、パソコン２３（第４の実施形態に係るパソコン１６に相当（図１０参照））に第３の実施形態に係るしきい値設定プログラム１８（図９参照）を付加した構成となっている。絶縁異常診断装置１９は、診断プログラム９を実行することにより、検出回数保管プログラム１７に従い保管された紫外線検出回数データとしきい値設定プログラム１８に従い設定されたしきい値に基づいて、電気設備４の絶縁異常個所の有無を診断する。
本実施形態によっても、電気設備４の絶縁異常結果を参照しながらしきい値を再設定または変更することができるなど、第３、第４の実施形態と同様の効果が得られる。

（その他の実施形態）
本発明は上記し且つ図面に記載した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
電気設備４の使用状況、電気設備４の絶縁異常診断状況、電気設備４の周辺の外乱光の発生状況などに応じて、以下のように絶縁異常診断に用いる要素を変更してもよい。例えば、上記実施形態では４つの検出時間を用いて電気設備４の絶縁異常個所の有無の診断を行う例を示したが、４つの検出時間に限定する必要はなく、２つ、３つまたは５つ以上の検出時間を用いてもよい。

また、上記実施形態では、監視期間Ｔｗを１２時間、待機時間Ｔ０を１秒、検出時間Ｔ１を１秒、検出時間Ｔ２を１分、検出時間Ｔ３を１０分、検出時間Ｔ４を１時間に設定した例を示したが、これに限ることはなく、監視期間Ｔｗ、待機時間Ｔ０、検出時間Ｔ１、検出時間Ｔ２、検出時間Ｔ３、検出時間Ｔ４をそれぞれ適切な時間に設定してもよい。

本発明の第１の実施形態の絶縁異常診断装置を示すブロック図 データ収集プログラムを示すフローチャート 診断プログラムを示すフローチャート（その１） 診断プログラムを示すフローチャート（その２） 電気設備の沿面放電に伴う紫外線の検出回数の測定結果を示す図 図５に示す測定結果に基づく電気設備の絶縁異常の診断結果を表形式で示す図 本発明の第２の実施形態を示す図２相当図 診断プログラムを示すフローチャート 本発明の第３の実施形態を示す図１相当図 本発明の第４の実施形態を示す図１相当図 本発明の第５の実施形態を示す図１相当図 従来技術の説明に用いるもので、（ａ）放電の発生時に接地線に流れる電流波形、（ｂ）電気設備への印加交流電圧波形を示す図

符号の説明

図面中、１、１０、１５、１９は絶縁異常診断装置、２は紫外線センサ（紫外線検出手段）、３は信号処理装置（判断手段、計数手段、収集手段）、４は電気設備、５は信号処理回路、６、２０、２１、２２は情報処理装置、８はデータ収集プログラム（収集手段）、９は診断プログラム（判断手段）、１７は検出回数保管プログラム（保管手段）、１８はしきい値設定プログラム（設定手段）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に伴って放射される紫外線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方法であって、
   所定の検出時間内の紫外線検出回数が所定のしきい値を超えたか否かの判定を、共通する紫外線検出回数データを対象にして、互いに異なる長さを持つ複数の検出時間に対してそれぞれ行い、
   何れかの検出時間の紫外線検出回数が当該検出時間に対して定められたしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判断することを特徴とする電気設備の絶縁異常診断方法。
2. 稼働中の電気設備の表面で発生する沿面放電に伴って放射される紫外線を検出する紫外線検出手段と、
   所定の検出時間内の紫外線検出回数が所定のしきい値を超えたか否かの判定を、共通する紫外線検出回数データを対象にして、互いに異なる長さを持つ複数の検出時間に対してそれぞれ行い、何れかの検出時間の紫外線検出回数が当該検出時間に対して定められたしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判断する判断手段とを備えたことを特徴とする電気設備の絶縁異常診断装置。
3. 前記紫外線検出手段により検出された紫外線の検出回数を計数する計数手段と、
   この計数手段から単位時間ごとに前記紫外線検出回数を取得して単位時間ごとの紫外線検出回数データを収集する収集手段とを備え、
   前記判断手段は、所定の監視期間に収集された前記紫外線検出回数データを対象として、前記監視期間を前記各検出時間について所定の重複期間を設けながらそれぞれ区分し、その各区分ごとに前記単位時間ごとの紫外線検出回数データを用いて当該区分内の紫外線検出回数を演算し、１つ以上の区分で紫外線検出回数がしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判断することを特徴とする請求項２に記載の電気設備の絶縁異常診断装置。
4. 前記紫外線検出手段により検出された紫外線の検出回数を計数する計数手段と、
   この計数手段から単位時間ごとに前記紫外線検出回数を取得して単位時間ごとの紫外線検出回数データを収集する収集手段とを備え、
   前記判断手段は、一定の周期で、現時点から前記各検出時間だけ遡った時点までに収集された前記紫外線検出回数データを用いて前記各検出時間内の紫外線検出回数を演算し、何れかの検出時間の紫外線検出回数がしきい値を超えた場合に絶縁異常個所が存在すると判断することを特徴とする請求項２に記載の電気設備の絶縁異常診断装置。
5. 前記判断手段が判断した絶縁異常個所の有無情報を送信する送信手段を備えたことを特徴とする請求項２ないし４の何れかに記載の電気設備の絶縁異常診断装置。
6. 前記収集手段から紫外線検出回数データを取得し送信する送信手段と、
   前記送信手段より送信された紫外線検出回数データを受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信した紫外線検出回数データを保管する保管手段とを備え、
   前記判断手段は、前記保管手段に保管された紫外線検出回数データを用いて前記判定を行うことを特徴とする請求項３または４に記載の電気設備の絶縁異常診断装置。
7. 前記しきい値を設定する設定手段を備え、
   前記判断手段は、予め設定されているしきい値または前記設定手段により設定されたしきい値を用いて複数回の判定が可能に構成されていることを特徴とする請求項２ないし６の何れかに記載の電気設備の絶縁異常診断装置。

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