JP2011106945A - Method and apparatus for detecting discharge - Google Patents

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Fumiaki Takeuchi
文章 竹内
Tatsuya Hirose
達也 廣瀬
Toshimasa Hirate
利昌 平手
Seiji Kubota
正治 久保田
Masaichi Higashiyama
雅一 東山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge detection method and a discharge detecting apparatus for sensitively and quickly detecting a generated discharge even if an area in which ultraviolet rays are detected is wide, and identifying a region in which the discharge is generated. <P>SOLUTION: An ultraviolet sensor 3 having the sensitivity in an ultraviolet band only is provided on the side of a reflection surface of a concave mirror 2. The ultraviolet sensor 3 is switched by a sensor holding part 7 attached to the concave mirror 2 between a facing position at which a detection surface faces the concave mirror 2 and a reverse position at which the detection surface is reversed relative to the concave mirror 2. While the ultraviolet sensor 3 is switched to the facing position, a concave mirror drive part 12 drives the ultraviolet sensor 3 to cause the detection direction of the ultraviolet sensor 3 to scan the detected surface 19a of a transformer 19 as a detection object. The region as the detection object of the ultraviolet sensor 3 can be visually recognized by turning on a visible light marker 4. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、紫外線を検出することにより検出対象物における放電の発生を検出する放電検出方法および放電検出装置に関する。   The present invention relates to a discharge detection method and a discharge detection apparatus that detect the occurrence of discharge in a detection object by detecting ultraviolet rays.

従来、変圧器や遮断機などの受電機器では、使用されている絶縁物の経年劣化、あるいは汚損や吸湿などの設置環境の変化により、放電が発生することがある。放電が発生する状態を放置しておくと受電機器の損傷や性能の低下などを招くおそれがあるため、放電の発生を早期に検出することが望まれている。そのため、放電の発生にともなう諸現象、例えば電源線や接地線に流れる高周波電流、或いは電磁波、超音波、アコースティックエミッション、紫外線などを監視することにより、放電の発生を検出する放電検出方法が試みられている。   Conventionally, in a power receiving device such as a transformer or a circuit breaker, a discharge may occur due to aged deterioration of an insulating material used or a change in installation environment such as fouling or moisture absorption. If the state in which the discharge occurs is left unattended, there is a risk of causing damage to the power receiving device or a decrease in performance, and therefore it is desired to detect the occurrence of the discharge at an early stage. For this reason, a discharge detection method for detecting the occurrence of discharge by monitoring various phenomena accompanying the occurrence of discharge, such as high-frequency current flowing in a power supply line or ground line, or electromagnetic waves, ultrasonic waves, acoustic emission, ultraviolet rays, etc. has been attempted. ing.

さて、高電圧が印加される受電機器が検出対象物である場合、検出対象物の種類や設置環境などによって適不適はあるものの、非接触でセンサ類の設置および放電の検出が可能であること、また、設置環境において外乱要因の影響を受けることが少ないことなどから、紫外線を利用して放電を検出することがある。その場合、紫外線を検出する紫外線検出手段として、紫外線領域に感度を有する紫外線検出素子を二次元状に配置した所謂紫外線カメラを用いたもの、あるいは、単体の紫外線検出素子で構成される光電管などを用いたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Now, when the power receiving device to which a high voltage is applied is the detection target, the sensor can be installed and the discharge can be detected in a non-contact manner, although it may be inappropriate depending on the type of the detection target and the installation environment. In addition, since it is less affected by disturbance factors in the installation environment, discharge may be detected using ultraviolet rays. In that case, as an ultraviolet ray detection means for detecting ultraviolet rays, a device using a so-called ultraviolet camera in which ultraviolet ray detection elements having sensitivity in the ultraviolet region are two-dimensionally arranged, or a photoelectric tube composed of a single ultraviolet ray detection element is used. The one used is proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−241624号公報JP-A-2005-241624

しかしながら、紫外線検出手段として紫外線カメラを用いる場合、検出対象物から発生した紫外線を二次元的に検出できるという利点はあるものの、紫外線の検出対象となる領域が広くなると、紫外線検出の感度が低下するという問題がある。また、一般に紫外線カメラは紫外線領域以外の光にも感度を有しており、紫外線領域以外の光つまり外乱光を除去するために紫外線のみを透過させる高価な紫外線透過フィルタが必要となる。一方、紫外線検出手段として光電管などを用いる場合、検出感度が高く、また、紫外線領域のみに感度を有するため外乱光の影響が少ないという利点があるものの、紫外線が発生した部位である紫外線発生部位を特定することが困難であるという問題がある。   However, when an ultraviolet camera is used as the ultraviolet detection means, there is an advantage that the ultraviolet rays generated from the detection target can be two-dimensionally detected, but the sensitivity of ultraviolet detection decreases as the area to be detected by ultraviolet rays becomes wider. There is a problem. In general, an ultraviolet camera has sensitivity to light outside the ultraviolet region, and an expensive ultraviolet transmission filter that transmits only ultraviolet rays is required to remove light outside the ultraviolet region, that is, disturbance light. On the other hand, when a photoelectric tube or the like is used as the ultraviolet detection means, the detection sensitivity is high, and there is an advantage that the influence of disturbance light is small because it has sensitivity only in the ultraviolet region. There is a problem that it is difficult to identify.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、紫外線の検出対象となる領域が広い場合であっても感度よく且つ迅速に紫外線の発生を検出することが可能であるとともに、紫外線発生部位を特定することが可能な放電検出方法および放電検出装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to detect the generation of ultraviolet rays with high sensitivity and speed even when the region to be detected with ultraviolet rays is wide, and to detect ultraviolet rays. An object of the present invention is to provide a discharge detection method and a discharge detection apparatus that can specify a generation site.

本発明の放電検出装置は、放電により発生する紫外線を検出することにより検出対象物における放電の発生を検出する放電検出装置であって、検出方向に対して広範な検出領域を有する第1紫外線検出手段と、前記第1紫外線検出手段よりも検出方向に対して狭い検出領域を有する第2紫外線検出手段と、前記第2紫外線検出手段を、前記検出対象物の被検出面の走査が可能に駆動する駆動手段と、を備えることを特徴とする。   A discharge detection device according to the present invention is a discharge detection device that detects the occurrence of discharge in a detection object by detecting ultraviolet rays generated by a discharge, and has a wide detection area in a detection direction. And a second ultraviolet ray detection means having a detection region narrower in the detection direction than the first ultraviolet ray detection means, and the second ultraviolet ray detection means are driven so as to be able to scan the detection surface of the detection object. And a driving means.

また、本発明の放電検出方法は、検出方向に対して広範な検出領域を有する第1紫外線検出手段により検出対象物から放出される紫外線を検出する第1紫外線検出工程と、上記第1紫外線検出工程において上記第1紫外線検出手段により紫外線が検出された後に、上記第1紫外線検出手段よりも検出方向に対して狭い検出領域を有する第2紫外線検出手段により上記検出対象物の被検出面を走査させながら検出対象物から放出される紫外線を検出する第2紫外線検出工程と、を実施することを特徴とする。   In addition, the discharge detection method of the present invention includes a first ultraviolet detection step of detecting ultraviolet rays emitted from a detection target by first ultraviolet detection means having a wide detection region with respect to the detection direction, and the first ultraviolet detection. After the ultraviolet ray is detected by the first ultraviolet ray detection means in the process, the surface to be detected of the detection object is scanned by the second ultraviolet ray detection means having a detection region narrower than the first ultraviolet ray detection means in the detection direction. And performing a second ultraviolet ray detection step of detecting ultraviolet rays emitted from the detection object.

本発明の放電検出装置によれば、広範な検出領域を有する第1紫外線検出手段で紫外線が発生したか否かを検出し、紫外線が検出された場合には、検出領域の狭い第2紫外線検出手段を、検出対象物の被検出面全体を走査させながら紫外線を検出するので、紫外線発生部位を特定することができる。   According to the discharge detection device of the present invention, it is detected whether or not ultraviolet rays are generated by the first ultraviolet ray detection means having a wide detection area, and when ultraviolet rays are detected, the second ultraviolet ray detection having a narrow detection area is detected. Since the means detects the ultraviolet rays while scanning the entire detection target surface of the detection object, the ultraviolet ray generation site can be specified.

また、本発明の放電検出方法によれば、第1紫外線検出工程において紫外線が検出された場合、第2紫外線検出工程において第2紫外線検出手段を前記検出対象物の被検出面を走査させるので、迅速に紫外線発生部位を特定することができる。   Further, according to the discharge detection method of the present invention, when the ultraviolet ray is detected in the first ultraviolet ray detection step, the second ultraviolet ray detection means scans the detection surface of the detection object in the second ultraviolet ray detection step. It is possible to quickly identify the UV generation site.

本発明の一実施形態による放電検出装置の構成を概略的に示す図The figure which shows schematically the structure of the discharge detection apparatus by one Embodiment of this invention. 凹面鏡および紫外線センサの構成を示す図で、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は紫外線センサの向きが(b)とは逆の状態の側面図It is a figure which shows the structure of a concave mirror and an ultraviolet sensor, (a) is a top view, (b) is a side view, (c) is a side view in a state where the direction of the ultraviolet sensor is opposite to (b) 紫外線センサの感度特性を示す図Diagram showing sensitivity characteristics of UV sensor 紫外線センサの指向性を示す図Diagram showing the directivity of the UV sensor 変圧器の外観を示す図で、(a)は上面図、(b)は正面図、(c)は側面図It is a figure which shows the external appearance of a transformer, (a) is a top view, (b) is a front view, (c) is a side view. 紫外線検出処理を示すフローチャートFlow chart showing UV detection process 広角モードにおける紫外線センサの検出領域を模式的に示す図The figure which shows typically the detection field of the ultraviolet sensor in wide angle mode 狭角モードにおける紫外線センサの検出領域を模式的に示す図The figure which shows typically the detection field of the ultraviolet sensor in the narrow angle mode 撮像データの一例を示す図A figure showing an example of imaging data 検出データ記憶部に記憶された各データのフォーマットを示す図The figure which shows the format of each data memorize | stored in the detection data memory | storage part 狭角モードにおける紫外線センサの走査範囲を模式的に示す図The figure which shows typically the scanning range of the ultraviolet sensor in the narrow angle mode 頻度データを示す頻度マークの表示態様の変化を示す図で、(a)は表示サイズを変更した図、(b)は表示色を変更した図、(c)は外観を変更した図It is a figure which shows the change of the display mode of the frequency mark which shows frequency data, (a) is the figure which changed display size, (b) is the figure which changed the display color, (c) is the figure which changed the external appearance 検出データ記憶部に記憶されている撮像データを模式的に示す図The figure which shows typically the imaging data memorize | stored in the detection data memory | storage part 撮像データおよび頻度マークの合成図で、(a)は複数の頻度マークを表示した例を示す図、(b)は頻度マーク選択時のデータ表示例を示す図FIG. 6A is a composite diagram of imaging data and frequency marks, FIG. 5A is a diagram showing an example of displaying a plurality of frequency marks, and FIG.

以下、本発明を、高電圧が印加される受電機器である変圧器における放電の検出に適用した一実施形態について、図1から図14に基づいて説明する。
放電検出装置1は、図1に示すように、凹面鏡2、紫外線センサ3(紫外線検出素子、第1紫外線検出手段、第2紫外線検出手段に相当)、可視光マーカ4(可視光照射手段に相当)、カメラ5、およびこれらを制御する放電検出処理部6を備えている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to detection of discharge in a transformer, which is a power receiving device to which a high voltage is applied, will be described with reference to FIGS. 1 to 14.
As shown in FIG. 1, the discharge detection apparatus 1 includes a concave mirror 2, an ultraviolet sensor 3 (corresponding to an ultraviolet detection element, first ultraviolet detection means, and second ultraviolet detection means), and a visible light marker 4 (corresponding to visible light irradiation means). ), A camera 5 and a discharge detection processing unit 6 for controlling them.

凹面鏡2は、図2(a)に示すように、紫外線を反射する反射面2aを有している。凹面鏡2の反射面2aは、断面視で放物線をなしており、且つ、光軸の中心線Lcに対して線対称に形成されている。つまり、反射面2aは、光軸の中心線Lcを中心とした回転放物面をなしており、その外形が例えば100mm程度の円形に形成されている。凹面鏡2の反射面2aは、特定の領域内、すなわち凹面鏡2の直径よりも内側の領域内において、光軸の中心線Lcと平行に入射した紫外線を凹面鏡2の焦点Fに向けて反射する。   As shown in FIG. 2A, the concave mirror 2 has a reflecting surface 2a that reflects ultraviolet rays. The reflecting surface 2a of the concave mirror 2 forms a parabola in a cross-sectional view and is formed symmetrically with respect to the center line Lc of the optical axis. That is, the reflecting surface 2a forms a rotating paraboloid centered on the center line Lc of the optical axis, and the outer shape thereof is formed in a circular shape of about 100 mm, for example. The reflecting surface 2a of the concave mirror 2 reflects ultraviolet rays incident parallel to the center line Lc of the optical axis toward the focal point F of the concave mirror 2 in a specific region, that is, in a region inside the diameter of the concave mirror 2.

凹面鏡2の光軸の中心線Lc上には、紫外線センサ3が配置されている。紫外線センサ3は、アノード電極およびカソード電極がガラス管に封止されて構成されている。電極間に直流の電圧を印加した状態で紫外線がカソード電極に照射されると、内部光電効果および放電による電流のガス増倍効果によってアノード電極からカソード電極に向かう電流が発生する。これにより、紫外線センサ3は紫外線の検出が可能になる。つまり、紫外線センサ3は、検出方向に対して広い領域の紫外線を検出することが可能な所謂光電管(増倍管)である。   An ultraviolet sensor 3 is disposed on the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2. The ultraviolet sensor 3 is configured by sealing an anode electrode and a cathode electrode with a glass tube. When ultraviolet light is irradiated to the cathode electrode with a DC voltage applied between the electrodes, a current from the anode electrode to the cathode electrode is generated by the internal photoelectric effect and the gas multiplication effect of the current due to the discharge. Thereby, the ultraviolet sensor 3 can detect ultraviolet rays. That is, the ultraviolet sensor 3 is a so-called photoelectric tube (multiplier tube) that can detect ultraviolet rays in a wide area with respect to the detection direction.

この紫外線センサ3は、図3のグラフG1に示すように、紫外線領域(およそ10nm−380nm)、特に波長が200nm付近の近紫外線に対して高い感度を有している。また、紫外線センサ3は、グラフG2またはG3に示すような一般的な紫外線カメラの感度分布とは異なり、その他の領域の光に対しては感度を有していない。このため、紫外線センサ3は、グラフG4に示すような太陽光に含まれる光を検出することがない。
また、紫外線センサ3は、検出方向に対し、図4(a)に示すように水平角でおよそ±60°以上、図4(b)に示すように仰俯角でおよそ±60°以上の範囲に感度を有する感度特性を備えている。
As shown in a graph G1 in FIG. 3, the ultraviolet sensor 3 has high sensitivity to the ultraviolet region (approximately 10 nm to 380 nm), particularly near ultraviolet rays having a wavelength of around 200 nm. The ultraviolet sensor 3 is not sensitive to light in other regions, unlike the sensitivity distribution of a general ultraviolet camera as shown in the graph G2 or G3. For this reason, the ultraviolet sensor 3 does not detect light included in sunlight as shown in the graph G4.
Further, the ultraviolet sensor 3 has a horizontal angle of about ± 60 ° or more as shown in FIG. 4 (a) and an elevation angle of about ± 60 ° or more as shown in FIG. 4 (b) with respect to the detection direction. It has sensitivity characteristics with sensitivity.

このような感度特性を備えた紫外線センサ3は、図2(b)に示すようにその受光面3aが凹面鏡2の反射面2aに対向する位置である対向位置と、図2(c)に示すように受光面3aが凹面鏡2の反射面2aに背向する位置である背向位置とに切り替え可能に保持されている。このとき、紫外線センサ3は、その検出軸(水平角および仰俯角がともに±0°である線)と、凹面鏡2の光軸の中心線Lcとが一致するように、且つ、図2(b)のように対向位置にある場合には、その受光面3aが凹面鏡2の焦点Fに位置するように保持されている。このように、紫外線センサ3は、対向位置にある場合と背向位置にある場合とでは、その検出方向(受光面3aの向き)が180°変化する。   As shown in FIG. 2B, the ultraviolet sensor 3 having such sensitivity characteristics has an opposite position where the light receiving surface 3a faces the reflecting surface 2a of the concave mirror 2, and FIG. Thus, the light receiving surface 3a is held so as to be switchable to a back position, which is a position facing the reflecting surface 2a of the concave mirror 2. At this time, the ultraviolet sensor 3 is arranged so that its detection axis (a line whose horizontal angle and elevation angle are both ± 0 °) and the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2 coincide with each other, and FIG. ), The light receiving surface 3a is held so as to be positioned at the focal point F of the concave mirror 2. As described above, the detection direction (the direction of the light receiving surface 3a) of the ultraviolet sensor 3 changes by 180 ° between the case of being in the facing position and the case of being in the backward position.

可視光マーカ4は、可視光、例えば赤色のレーザ光を生成する図示しないレーザ発信器などを備えており、対象物に対して照射面4aからレーザ光を照射する。可視光マーカ4は、凹面鏡2の光軸の中心線Lc上に、この中心線Lcとレーザ光の光軸とが一致するように配置されている。また、可視光マーカ4は、その照射面4aと紫外線センサ3の受光面3aとが背向するように保持されている。そのため、紫外線センサ3が対向位置にある場合には、可視光マーカ4の照射面4aは、図2(b)に示すように凹面鏡2と反対側を向いた状態になる。一方、紫外線センサ3が背向位置にある場合には、可視光マーカ4の照射面4aは、図2(c)に示すように凹面鏡2側を向いた状態になる。   The visible light marker 4 includes a laser transmitter (not shown) that generates visible light, for example, red laser light, and irradiates the object with the laser light from the irradiation surface 4a. The visible light marker 4 is disposed on the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2 so that the center line Lc coincides with the optical axis of the laser beam. Further, the visible light marker 4 is held so that the irradiation surface 4 a and the light receiving surface 3 a of the ultraviolet sensor 3 face away from each other. Therefore, when the ultraviolet sensor 3 is at the opposite position, the irradiation surface 4a of the visible light marker 4 is in a state facing the opposite side to the concave mirror 2 as shown in FIG. On the other hand, when the ultraviolet sensor 3 is in the back position, the irradiation surface 4a of the visible light marker 4 is in a state of facing the concave mirror 2 as shown in FIG.

これら紫外線センサ3および可視光マーカ4は、図1に示すように、センサ保持部7により保持されている。センサ保持部7は、図2(a)〜(c)に示すように、紫外線センサ3および可視光マーカ4が載置されるベース板8、ベース板8を回転させるセンサ回転用モータ9、および、ベース板8を支持する支持アーム10から構成されている。ベース板8には、上記のように紫外線センサ3の検出軸、可視光マーカ4の光軸、および凹面鏡2の光軸の中心線Lcが一致した状態で、紫外線センサ3および可視光マーカ4が載置されている。センサ回転用モータ9は、紫外線センサ3および可視光マーカ4が保持されたベース板8を回転させることにより、紫外線センサ3を上記した対向位置または背向位置に切り替える。支持アーム10は、一方の端部が凹面鏡2に取り付けられ、他方の端部にセンサ回転用モータ9が取り付けられている。   The ultraviolet sensor 3 and the visible light marker 4 are held by a sensor holding unit 7 as shown in FIG. 2A to 2C, the sensor holding unit 7 includes a base plate 8 on which the ultraviolet sensor 3 and the visible light marker 4 are placed, a sensor rotation motor 9 that rotates the base plate 8, and The support arm 10 supports the base plate 8. The base plate 8 has the ultraviolet sensor 3 and the visible light marker 4 in a state where the detection axis of the ultraviolet sensor 3, the optical axis of the visible light marker 4, and the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2 coincide as described above. It is placed. The sensor rotation motor 9 rotates the base plate 8 on which the ultraviolet sensor 3 and the visible light marker 4 are held, thereby switching the ultraviolet sensor 3 to the above-described facing position or back position. One end of the support arm 10 is attached to the concave mirror 2, and the sensor rotation motor 9 is attached to the other end.

支持アーム10が凹面鏡2に固定されていることから、凹面鏡2と、紫外線センサ3および可視光マーカ4との相対的な位置関係は、固定されている。そのため、後述するように凹面鏡2の向き(凹面鏡2の水平角および仰俯角)が変化した場合であっても、紫外線センサ3の検出軸および可視光マーカ4のレーザ光の光軸は、凹面鏡2の光軸の中心線Lcに常に一致した状態に保たれる。換言すると、紫外線センサ3が背向位置にある場合には、凹面鏡2の向きと紫外線センサ3の検出方向とが一致し、紫外線センサ3が対向位置にある場合には、凹面鏡2の向きと可視光マーカ4から照射されるレーザ光の照射方向とが一致する。   Since the support arm 10 is fixed to the concave mirror 2, the relative positional relationship between the concave mirror 2, the ultraviolet sensor 3, and the visible light marker 4 is fixed. Therefore, even if the direction of the concave mirror 2 (horizontal angle and elevation angle of the concave mirror 2) changes as described later, the detection axis of the ultraviolet sensor 3 and the optical axis of the laser light of the visible light marker 4 are the concave mirror 2 Is always kept in agreement with the center line Lc of the optical axis. In other words, when the ultraviolet sensor 3 is in the back position, the direction of the concave mirror 2 coincides with the detection direction of the ultraviolet sensor 3, and when the ultraviolet sensor 3 is in the opposite position, the direction of the concave mirror 2 is visible. The irradiation direction of the laser light emitted from the optical marker 4 coincides.

紫外線センサ3、可視光マーカ4、およびセンサ保持部7は、図1に示すように、センサ制御部11に接続されている。センサ制御部11は、放電検出処理部6に接続されており、放電検出処理部6からの指令信号に基づいて可視光マーカ4の点灯/消灯を制御する点灯制御信号、およびセンサ保持部7の向きを切り替えるモード切替信号を出力する。また、センサ制御部11は、紫外線センサ3から出力される紫外線検出信号に応じた紫外線検出データ、および紫外線センサ3が対向位置にあるか背向位置にあるかを示す動作モードデータを放電検出処理部6に出力する。   As shown in FIG. 1, the ultraviolet sensor 3, the visible light marker 4, and the sensor holding unit 7 are connected to the sensor control unit 11. The sensor control unit 11 is connected to the discharge detection processing unit 6, a lighting control signal for controlling lighting / extinction of the visible light marker 4 based on a command signal from the discharge detection processing unit 6, and a sensor holding unit 7. A mode switching signal for switching the direction is output. In addition, the sensor control unit 11 performs discharge detection processing on the ultraviolet detection data corresponding to the ultraviolet detection signal output from the ultraviolet sensor 3 and the operation mode data indicating whether the ultraviolet sensor 3 is in the opposite position or the backward position. Output to unit 6.

凹面鏡2の背面(反射面2aと逆の面)側には、駆動手段としての凹面鏡駆動部12が設けられている。凹面鏡駆動部12は、図2(a)〜(c)に示すように、水平角回転用モータ13、水平角検出用エンコーダ14、仰俯角回転用モータ15、仰俯角検出用エンコーダ16、および凹面鏡保持部17から構成されている。   On the back surface (the surface opposite to the reflecting surface 2a) of the concave mirror 2, a concave mirror driving unit 12 as a driving means is provided. As shown in FIGS. 2A to 2C, the concave mirror drive unit 12 includes a horizontal angle rotation motor 13, a horizontal angle detection encoder 14, an elevation angle rotation motor 15, an elevation angle detection encoder 16, and a concave mirror. The holding unit 17 is configured.

水平角回転用モータ13は凹面鏡2の水平角を変化させ、仰俯角回転用モータ15は凹面鏡2の仰俯角を変化させる。また、凹面鏡保持部17は、水平角および仰俯角が変化する凹面鏡2を揺動可能に保持している。このため、凹面鏡2は、水平角回転用モータ13が駆動されることにより水平角が変化し、仰俯角回転用モータ15が駆動されることにより仰俯角が変化し、これとともに紫外線センサ3の検出方向および可視光マーカ4の照射方向も変化する。このとき、凹面鏡2の向きは、水平角検出用エンコーダ14により水平角が検出され、仰俯角検出用エンコーダ16により仰俯角が検出される。そして、これら水平角検出用エンコーダ14および仰俯角検出用エンコーダ16は、凹面鏡2の水平角および仰俯角応じた角度信号を出力する。   The horizontal angle rotation motor 13 changes the horizontal angle of the concave mirror 2, and the elevation angle rotation motor 15 changes the elevation angle of the concave mirror 2. Moreover, the concave mirror holding part 17 is holding | maintaining so that the concave mirror 2 from which a horizontal angle and an elevation angle change can rock | fluctuate. Therefore, the concave mirror 2 changes its horizontal angle when the horizontal angle rotation motor 13 is driven, and changes its elevation angle when the elevation angle rotation motor 15 is driven. The direction and the irradiation direction of the visible light marker 4 also change. At this time, as for the direction of the concave mirror 2, the horizontal angle is detected by the horizontal angle detection encoder 14, and the elevation angle is detected by the elevation angle detection encoder 16. The horizontal angle detection encoder 14 and the elevation angle detection encoder 16 output angle signals corresponding to the horizontal angle and elevation angle of the concave mirror 2.

水平角回転用モータ13、水平角検出用エンコーダ14、仰俯角回転用モータ15、および仰俯角検出用エンコーダ16を含む凹面鏡駆動部12は、図1に示すように、凹面鏡制御部18に接続されている。凹面鏡制御部18は、放電検出処理部6に接続されており、放電検出処理部6からの指令信号に基づいて凹面鏡2の水平角および仰俯角を変化させる制御信号を出力する。また、凹面鏡制御部18は、水平角検出用エンコーダ14および水平角検出用エンコーダ14から出力される角度信号に基づいて、凹面鏡2の水平角および仰俯角を走査位置データとして放電検出処理部6へ出力する。   The concave mirror drive unit 12 including the horizontal angle rotation motor 13, the horizontal angle detection encoder 14, the elevation angle rotation motor 15, and the elevation angle detection encoder 16 is connected to the concave mirror control unit 18, as shown in FIG. ing. The concave mirror control unit 18 is connected to the discharge detection processing unit 6 and outputs a control signal for changing the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror 2 based on a command signal from the discharge detection processing unit 6. The concave mirror control unit 18 also sends the horizontal angle and elevation angle of the concave mirror 2 to the discharge detection processing unit 6 using the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror 2 as scanning position data based on the angle signals output from the horizontal angle detection encoder 14 and the horizontal angle detection encoder 14. Output.

カメラ5は、検出対象物である変圧器19の被検出面19aを可視光で撮像する。カメラ5は、上記した凹面鏡2とは異なり、その向きが被検出面19a全体を撮像可能な位置に固定されている。このカメラ5は、画像処理部20(座標取得手段に相当)に接続されている。画像処理部20は、放電検出処理部6に接続されており、放電検出処理部6からの指令信号に基づいて、カメラ5から入力された画像を撮像データとして取得する。また、画像処理部20は、その撮像データを画像モニタ21に出力する。これらカメラ5および画像処理部20は、本発明でいう撮像手段を構成している。   The camera 5 images the detected surface 19a of the transformer 19 that is a detection target with visible light. Unlike the concave mirror 2 described above, the orientation of the camera 5 is fixed at a position where the entire detected surface 19a can be imaged. The camera 5 is connected to an image processing unit 20 (corresponding to coordinate acquisition means). The image processing unit 20 is connected to the discharge detection processing unit 6, and acquires an image input from the camera 5 as imaging data based on a command signal from the discharge detection processing unit 6. Further, the image processing unit 20 outputs the captured data to the image monitor 21. The camera 5 and the image processing unit 20 constitute an image pickup unit referred to in the present invention.

放電検出処理部6には、上記した凹面鏡制御部18、センサ制御部11、画像処理部20に加えて、検出データ記憶部22および通信制御部23に接続されている。放電検出処理部6は、図示しないCPU、ROM、RAMなどを有するマイクロコンピュータで構成されており、例えばROMなどに記憶されている制御プログラムに基づいて、凹面鏡制御部18、センサ制御部11、画像処理部20などを制御する。検出データ記憶部22は、例えばハードディスクドライブや不揮発性のメモリ、或いはDVDなどの大容量記憶媒体で構成され、各種のデータなどを記憶する。尚、検出データ記憶部22は、放電検出処理部6のROMやRAMなどと共用し、制御プログラムなどを記憶する構成としてもよい。   In addition to the concave mirror control unit 18, sensor control unit 11, and image processing unit 20, the discharge detection processing unit 6 is connected to a detection data storage unit 22 and a communication control unit 23. The discharge detection processing unit 6 is configured by a microcomputer having a CPU, ROM, RAM, and the like (not shown). For example, based on a control program stored in the ROM, the concave mirror control unit 18, the sensor control unit 11, and the image The processing unit 20 and the like are controlled. The detection data storage unit 22 is configured by a large-capacity storage medium such as a hard disk drive, a non-volatile memory, or a DVD, and stores various data. The detection data storage unit 22 may be shared with the ROM or RAM of the discharge detection processing unit 6 and store a control program or the like.

放電検出処理部6は、センサ制御部11から取得する紫外線検出データおよび動作モードデータ、凹面鏡制御部18から取得する走査位置データ、画像処理部20から取得する撮像データ、および当該撮像データが取得された日時を示す日時データを検出データ記憶部22に記憶する。また、放電検出処理部6は、検出データ記憶部22に記憶されている各データに基づいて紫外線が検出された検出頻度を示す頻度データを算出するとともに、その頻度データを検出データ記憶部22に記憶する。本実施形態では、所定時間内に紫外線が検出された回数を頻度データとして算出している。   The discharge detection processing unit 6 acquires ultraviolet detection data and operation mode data acquired from the sensor control unit 11, scanning position data acquired from the concave mirror control unit 18, imaging data acquired from the image processing unit 20, and the imaging data. The date data indicating the date and time is stored in the detection data storage unit 22. In addition, the discharge detection processing unit 6 calculates frequency data indicating the detection frequency at which ultraviolet rays are detected based on each data stored in the detection data storage unit 22, and stores the frequency data in the detection data storage unit 22. Remember. In the present embodiment, the number of times ultraviolet rays are detected within a predetermined time is calculated as frequency data.

通信制御部23は、有線または無線のネットワーク24を介して、外部の監視装置25との間で各種の情報の通信を可能にする。本実施形態では、主に検出データ記憶部22に記憶されている各データの送受信を制御する。外部の監視装置25は、通信部25a、制御部25b、画像モニタ25cなどから構成されており、通信部25aおよびネットワーク24を介して取得した放電検出装置1の各データを画像モニタ25cに表示する。これにより、遠隔地においても変圧器19における放電の発生を監視することが可能になる。尚、監視装置25は、専用の装置を用いてもよいし、汎用のパーソナルコンピュータなどを用いてもよい。   The communication control unit 23 enables various types of information to be communicated with an external monitoring device 25 via a wired or wireless network 24. In the present embodiment, transmission / reception of each data stored in the detection data storage unit 22 is mainly controlled. The external monitoring device 25 includes a communication unit 25a, a control unit 25b, an image monitor 25c, and the like, and displays each data of the discharge detection device 1 acquired via the communication unit 25a and the network 24 on the image monitor 25c. . This makes it possible to monitor the occurrence of discharge in the transformer 19 even at a remote location. The monitoring device 25 may be a dedicated device or a general-purpose personal computer.

ここで、本実施形態の検出対象物である変圧器19について説明する。変圧器19は、例えば鉄心に低圧側コイルおよび高圧側コイルが巻装されたコイルが樹脂によりモールドされて形成された三相交流用のモールド変圧器である。変圧器19は、図5(a)から(c)に示すように、その上部に高圧側コイルの巻き始めに対応した端子19cが被検出面19a側に設けられており、下部にロータリー式のタップ切換端子19dが相数分だけ設けられている。また、変圧器19の下部には鋼材などで形成された下部クランプ19eが設けられており、ベース19fの上に載置され固定されている。変圧器19の上部には、同じく鋼材などから構成された上部クランプ19gが設けられており、この上部クランプ19gの背面側に低圧側の端子19hが設けられている。   Here, the transformer 19 which is a detection target of the present embodiment will be described. The transformer 19 is a three-phase AC molded transformer formed by molding a coil in which a low voltage coil and a high voltage coil are wound around an iron core, for example, with resin. As shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), the transformer 19 is provided with a terminal 19c corresponding to the start of winding of the high-voltage side coil on the detected surface 19a side and a rotary type at the bottom. There are as many tap switching terminals 19d as the number of phases. A lower clamp 19e made of steel or the like is provided at the lower part of the transformer 19, and is placed and fixed on the base 19f. An upper clamp 19g, which is also made of steel or the like, is provided on the upper portion of the transformer 19, and a low voltage side terminal 19h is provided on the back side of the upper clamp 19g.

次に、上記した構成の放電検出装置1の作用について、実際の紫外線の検出処理の工程に基づいて説明する。
図6は、放電検出装置1による紫外線の検出処理の制御フローを示す図である。この制御は、主として放電検出処理部6により実行される制御プログラムにより行われる。
放電検出装置1は、紫外線の検出処理に際して、まず凹面鏡2の水平角および仰俯角の初期設定を行う(S1)。この場合、放電検出処理部6からの指令に基づいて、凹面鏡制御部18は、図2(a)に示すように凹面鏡2の反射面2aを変圧器19に正対させる。
Next, the operation of the discharge detection device 1 having the above-described configuration will be described based on an actual ultraviolet ray detection process.
FIG. 6 is a diagram showing a control flow of the ultraviolet ray detection process by the discharge detection device 1. This control is mainly performed by a control program executed by the discharge detection processing unit 6.
The discharge detection device 1 first performs initial setting of the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror 2 in the ultraviolet ray detection process (S1). In this case, based on a command from the discharge detection processing unit 6, the concave mirror control unit 18 causes the reflecting surface 2 a of the concave mirror 2 to face the transformer 19 as shown in FIG.

続いて、センサ制御部11は、紫外線センサ3を背向位置にセットするとともに、可視光マーカ4を消灯する(S2)。紫外線センサ3は上記のように検出領域が広いため、背向位置にセットされた場合、すなわち紫外線センサ3の検出面3aが変圧器19側を向いた場合、図7(a)および(b)に示すように、変圧器19の幅方向および高さ方向の全体が検出領域に入る。このとき、可視光マーカ4は、照射面4aが凹面鏡2に対向するため消灯される。以下、紫外線センサ3が背向位置にあり、検出領域が広い状態で紫外線を検出する動作モードを広角モードという。また、この広角モードでの紫外線の検出処理を行う工程が、本発明でいう第1紫外線検出工程に相当する。   Subsequently, the sensor control unit 11 sets the ultraviolet sensor 3 at the back position and turns off the visible light marker 4 (S2). Since the ultraviolet sensor 3 has a wide detection area as described above, when it is set at the back position, that is, when the detection surface 3a of the ultraviolet sensor 3 faces the transformer 19 side, FIGS. 7 (a) and 7 (b). As shown in FIG. 5, the entire width direction and height direction of the transformer 19 enter the detection region. At this time, the visible light marker 4 is turned off because the irradiation surface 4 a faces the concave mirror 2. Hereinafter, an operation mode in which the ultraviolet sensor 3 is in the back position and the ultraviolet ray is detected in a state where the detection area is wide is referred to as a wide angle mode. Further, the step of performing the ultraviolet ray detection process in the wide-angle mode corresponds to the first ultraviolet ray detection step in the present invention.

凹面鏡2の初期設定が終了すると、放電検出装置1は、図6に示すように、紫外線が検出されたか否かを判定する(S3)。紫外線が検出されない場合は(S3:NO)、紫外線が検出されるまでステップS3の処理を繰り返す。そして、紫外線が検出された場合には(S3:YES)、検出時刻および検出頻度を検出データ記憶部22に記憶する(S4)。このとき、例えば最初に紫外線を検出した時刻から所定時間を経過するまで広角モードでの紫外線検出を繰り返すことにより、検出頻度を算出する。尚、紫外線を検出する場合、誤検出を防止するために、予め定められている基準値を越えた紫外線が検知された場合に、放電が発生したとみなすようにするとよい。   When the initial setting of the concave mirror 2 is completed, the discharge detection device 1 determines whether ultraviolet rays are detected as shown in FIG. 6 (S3). When the ultraviolet ray is not detected (S3: NO), the process of step S3 is repeated until the ultraviolet ray is detected. When ultraviolet rays are detected (S3: YES), the detection time and the detection frequency are stored in the detection data storage unit 22 (S4). At this time, for example, the detection frequency is calculated by repeating the ultraviolet detection in the wide-angle mode until a predetermined time elapses from the time when the ultraviolet rays are first detected. When detecting ultraviolet rays, in order to prevent erroneous detection, it is preferable to consider that discharge has occurred when ultraviolet rays exceeding a predetermined reference value are detected.

さて、ステップS3においては、紫外線センサ3が広角モードで動作していることから、変圧器19のどの部位で紫外線が発生したのかを特定することは困難である。そこで、本実施形態では、広角モードで紫外線を検出した場合、紫外線センサ3の動作モードを切り替えて、紫外線が発生した部位、すなわち放電が発生した部位を特定するようにしていう。   Now, in step S3, since the ultraviolet sensor 3 is operating in the wide angle mode, it is difficult to specify in which part of the transformer 19 the ultraviolet rays are generated. Therefore, in the present embodiment, when ultraviolet rays are detected in the wide-angle mode, the operation mode of the ultraviolet sensor 3 is switched to specify the portion where the ultraviolet rays are generated, that is, the portion where the discharge is generated.

放電検出装置1は、過去に紫外線が検出されたデータ(放電履歴)が記憶されているか否かを判定する(S5)。放電履歴が記憶されている場合には(S5:YES)、凹面鏡2の水平角および仰俯角を、前回設定した位置にセットする(S6)。この場合、放電検出装置1は、まず過去に紫外線が検出された部位から測定を開始するため、凹面鏡2の向きを前回設定した位置(後述するステップS16で設定)に設定する。   The discharge detection device 1 determines whether data (discharge history) in which ultraviolet rays have been detected in the past is stored (S5). When the discharge history is stored (S5: YES), the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror 2 are set to the previously set positions (S6). In this case, the discharge detection device 1 first sets the direction of the concave mirror 2 to the previously set position (set in step S16 to be described later) in order to start measurement from a site where ultraviolet rays have been detected in the past.

放電検出装置1は、ステップS6で凹面鏡2の位置をセットすると、または、ステップS5で放電履歴がなかった場合(S5:NO)、紫外線センサ3を凹面鏡2側にセットするとともに、可視光マーカ4を点灯させる(S7)。紫外線センサ3は、凹面鏡2側、つまり凹面鏡2に対向する対向位置に切り替えられた場合、その受光面3aが上記のように凹面鏡2の焦点Fに位置することになる。そのため、紫外線センサ3により検出される紫外線は、図8(a)および(b)に示すように、凹面鏡2の光軸の中心線Lcに平行な成分に限定されることになる。換言すると、対向位置にある紫外線センサ3の検出範囲は、凹面鏡2の光軸の中心線Lcに平行、且つ、凹面鏡2の外形よりも内側の範囲内になる。尚、本実施形態では、凹面鏡2の直径は、およそ100mmであるため、検出領域も直径100mm程度の円内の領域になる。   When the position of the concave mirror 2 is set in step S6, or when there is no discharge history in step S5 (S5: NO), the discharge detection device 1 sets the ultraviolet sensor 3 on the concave mirror 2 side and the visible light marker 4 Is lit (S7). When the ultraviolet sensor 3 is switched to the concave mirror 2 side, that is, the facing position facing the concave mirror 2, the light receiving surface 3a is positioned at the focal point F of the concave mirror 2 as described above. Therefore, the ultraviolet rays detected by the ultraviolet sensor 3 are limited to components parallel to the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2, as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). In other words, the detection range of the ultraviolet sensor 3 at the opposite position is in the range parallel to the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2 and inside the outer shape of the concave mirror 2. In the present embodiment, since the concave mirror 2 has a diameter of about 100 mm, the detection area is also an area within a circle having a diameter of about 100 mm.

紫外線センサ3が対向位置にある場合、紫外線センサ3の見かけ上の検出領域は背向位置にある場合よりも狭くなる。つまり、対向位置に保持された紫外線センサ3は、本発明でいう第2紫外線検出手段に相当する。このように、本実施形態では、第1紫外線検出手段と第2紫外線検出手段とを、1つの紫外線センサ3により実現している。以下、紫外線センサ3が対向位置にある状態で狭い範囲の紫外線を検出する動作モードを、狭角モードという。つまり、この狭角モードでの紫外線の検出処理を行う工程が本発明でいう第2紫外線検出工程に相当し、紫外線センサ3の検出領域を切り替える凹面鏡2およびセンサ保持部7が本発明でいう検出領域切替手段に相当する。   When the ultraviolet sensor 3 is in the facing position, the apparent detection area of the ultraviolet sensor 3 is narrower than when it is in the back position. That is, the ultraviolet sensor 3 held at the facing position corresponds to the second ultraviolet detecting means in the present invention. Thus, in the present embodiment, the first ultraviolet ray detection means and the second ultraviolet ray detection means are realized by one ultraviolet sensor 3. Hereinafter, an operation mode in which ultraviolet rays in a narrow range are detected in a state where the ultraviolet sensor 3 is at the opposite position is referred to as a narrow angle mode. That is, the process of detecting the ultraviolet rays in the narrow angle mode corresponds to the second ultraviolet ray detection process in the present invention, and the concave mirror 2 and the sensor holding unit 7 for switching the detection area of the ultraviolet sensor 3 are the detection in the present invention. This corresponds to the area switching means.

また、この狭角モードでは、可視光マーカ4から照射されるレーザ光Lの光軸と凹面鏡2の光軸とが一致していることから、可視光マーカ4が点灯されると、後述する図9のように紫外線センサ3が検出対象としている部位(照射位置P)を視認することが可能になる。   Further, in this narrow angle mode, the optical axis of the laser light L emitted from the visible light marker 4 and the optical axis of the concave mirror 2 coincide with each other. As shown in FIG. 9, it is possible to visually recognize the portion (irradiation position P) that is detected by the ultraviolet sensor 3.

放電検出装置1は、狭角モードに移行すると、紫外線が検出されたか否かを判定する(S8)。そして、紫外線が検出されない場合には(S8:NO)、予め設定されている設定時間が経過したか否かを判定し(S9)、設定時間が経過していない場合には(S9:NO)、設定時間が経過するまでステップS8の処理を繰り返す。つまり、凹面鏡2は、ステップS6で設定した(または、初期設定の)水平角および仰俯角において、設定時間が経過するまではその向きが固定された状態になる。尚、設定時間は、検出頻度を算出する基準として予め設定されている。   When the discharge detection device 1 shifts to the narrow-angle mode, it determines whether or not ultraviolet rays are detected (S8). If no ultraviolet ray is detected (S8: NO), it is determined whether or not a preset set time has passed (S9). If no set time has passed (S9: NO) The process of step S8 is repeated until the set time has elapsed. That is, the concave mirror 2 is in a state in which its orientation is fixed until the set time elapses at the horizontal angle and the elevation angle set in step S6 (or the initial settings). The set time is preset as a reference for calculating the detection frequency.

これに対して、放電検出装置1は、紫外線が検出された場合には(S8:YES)、変圧器19をカメラ5で撮像するとともに、その撮像データ上の可視光マーカ4が照射されている座標を検出し、例えば一時的な記憶領域あるいは検出データ記憶部22などに記憶する(S10)。可視光で撮像された撮像データには、図9に示すように、同じく可視光のレーザが照射された照射位置Pが記録されている。放電検出装置1、より厳密には画像処理部20は、この撮像データ上の照射位置Pの座標(X方向およびY方向の座標)を算出する。この場合、例えば撮像データを二値化して閾値以上の輝度を有する位置を照射位置Pの座標にするなど、周知の画像処理技術を用いて算出すればよい。このように、可視光マーカ4は、作業者が変圧器19の検出部位を視認できるようにすることに加えて、その検出部位をデータとして記録できるようにするためにレーザ光Lを照射する。   On the other hand, when the ultraviolet ray is detected (S8: YES), the discharge detection device 1 images the transformer 19 with the camera 5, and the visible light marker 4 on the imaging data is irradiated. The coordinates are detected and stored, for example, in a temporary storage area or the detection data storage unit 22 (S10). As shown in FIG. 9, the irradiation position P irradiated with the visible light laser is recorded in the imaging data captured with the visible light. The discharge detection device 1, more precisely, the image processing unit 20 calculates the coordinates (X-direction and Y-direction coordinates) of the irradiation position P on the imaging data. In this case, for example, the imaging data may be binarized and calculated using a well-known image processing technique such as setting the position having the luminance equal to or higher than the threshold value to the coordinates of the irradiation position P. As described above, the visible light marker 4 irradiates the laser beam L so that the operator can visually recognize the detection part of the transformer 19 and can record the detection part as data.

また、放電検出装置1は、紫外線が検出された時刻および検出頻度を記憶する(S11)。上記の通り、設定時間が経過するまでは同一位置の検出を継続しているため、その設定時間内に発生した放電の回数を検出頻度として記憶する。また、放電検出装置1は、凹面鏡2の水平角および仰俯角を示す走査位置データも記憶する(S12)。これにより、検出データ記憶部22には、図10に示すように、記録番号(No)、年月日(YY/MM/DD)および時刻(HH:MM:SS)を示す日時データ、検出頻度(NNN)を示す頻度データ、動作モード(M)を示す動作モードデータ、凹面鏡2の水平角(HHHH)および仰俯角(VVVV)を示す走査位置データ、照射位置Pの座標(XXXX、YYYY)が互いに関連付けられた状態で記憶される。尚、撮像データは、記録番号に関連付けられた状態で検出データ記憶部22に別途記憶されている。   Moreover, the discharge detection apparatus 1 memorize | stores the time and detection frequency at which the ultraviolet-ray was detected (S11). As described above, since the same position is continuously detected until the set time elapses, the number of discharges generated within the set time is stored as the detection frequency. The discharge detection device 1 also stores scanning position data indicating the horizontal angle and elevation angle of the concave mirror 2 (S12). As a result, as shown in FIG. 10, the detection data storage unit 22 includes date and time data indicating the recording number (No), date (YY / MM / DD), and time (HH: MM: SS), and detection frequency. Frequency data indicating (NNN), operation mode data indicating the operation mode (M), scanning position data indicating the horizontal angle (HHHH) and elevation angle (VVVV) of the concave mirror 2, and coordinates (XXXX, YYYY) of the irradiation position P are They are stored in a state associated with each other. Note that the imaging data is separately stored in the detection data storage unit 22 in a state associated with the recording number.

放電検出装置1は、設定時間が経過するまで、上記したステップS8、S10〜S12、S9を繰り返す。そして、設定時間が経過すると(S9:YES)、全設定角度の走査が完了したか否かを判定する(S13)。例えばステップS8においてある部位で紫外線が検出された場合であっても、他の部位でも紫外線が検出されることが考えられる。そのため、放電検出装置1は、全設定角度の走査が完了していないと判定すると(S13:NO)、凹面鏡2の水平角および仰俯角を新たな値に設定し(S14)、ステップS8からの処理を繰り返す。   The discharge detection device 1 repeats the above steps S8, S10 to S12, and S9 until the set time elapses. When the set time has elapsed (S9: YES), it is determined whether or not scanning of all set angles has been completed (S13). For example, even if the ultraviolet ray is detected at a certain part in step S8, it is conceivable that the ultraviolet ray is also detected at another part. Therefore, if the discharge detection device 1 determines that the scanning of all the set angles has not been completed (S13: NO), the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror 2 are set to new values (S14), and from step S8. Repeat the process.

このように、放電検出装置1は、図11(a)および(b)に示すように、凹面鏡2の水平角および仰俯角を変化させながら、変圧器19の被検出面19aにおける予め設定された全設定角度を走査する。このとき、水平角および仰俯角の設定角度は、例えば過去に紫外線が検出された走査位置データに基づいて設定してもよいし、変圧器19の幅方向あるいは高さ方向に一定の間隔で順次設定するようにしてもよい。ただし、変圧器19の場合、上記した端子19c、19hやタップ切換端子19dなどが比較的放電が発生しやすい部位であることから、過去に紫外線が検出された部位の走査位置データに基づいて水平角および仰俯角を設定角度として設定すると、紫外線検出の効率を向上させることが可能になる。   Thus, as shown in FIGS. 11A and 11B, the discharge detection device 1 is preset on the detected surface 19 a of the transformer 19 while changing the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror 2. Scan all set angles. At this time, the set angles of the horizontal angle and the elevation angle may be set based on, for example, scanning position data in which ultraviolet rays have been detected in the past, or sequentially at regular intervals in the width direction or the height direction of the transformer 19. You may make it set. However, in the case of the transformer 19, the terminals 19c and 19h, the tap switching terminal 19d, and the like described above are portions where discharge is relatively likely to occur, so that the horizontal position based on the scanning position data of the portion where ultraviolet rays have been detected in the past. When the angle and the elevation angle are set as the set angles, it is possible to improve the efficiency of ultraviolet detection.

さて、放電検出装置1は、全設定角度の走査が完了したと判定すると(S13:YES)、紫外線検出範囲を算出する(S15)。狭角モードにおいて多数の紫外線の発生が検出された場合、後述する頻度マークMの表示が煩雑になることがある。そのため、放電検出装置1は、検出データ記憶部22に記憶されている各データ(図10参照)に基づいて、照射位置Pの座標から所定の範囲内にある紫外線発生部位をまとめて単一の頻度マークMで表示するために紫外線検出範囲を算出する。   Now, if the discharge detection apparatus 1 determines that scanning of all set angles has been completed (S13: YES), it calculates an ultraviolet detection range (S15). When the generation of a large number of ultraviolet rays is detected in the narrow angle mode, the display of the frequency mark M described later may be complicated. For this reason, the discharge detection device 1 collects a single ultraviolet ray generation site within a predetermined range from the coordinates of the irradiation position P based on each data (see FIG. 10) stored in the detection data storage unit 22. In order to display the frequency mark M, an ultraviolet detection range is calculated.

続いて、放電検出装置1は、次回の検出開始位置となる水平角および仰俯角を算出して記憶する(S16)。次回の検出開始位置とは、次回の紫外線検出動作においてステップS6で設定される水平角と仰俯角である。放電検出装置1は、検出データ記憶部22に記憶されている水平角および仰俯角の平均値を次回の検出開始位置として設定する。尚、紫外線検出部位が少なく、算出した水平角および仰俯角の平均値と、実際の水平角および仰俯角とがかけ離れている場合には、直近に紫外線が検出された水平角および仰俯角を検出開始位置として設定してもよい。   Subsequently, the discharge detection device 1 calculates and stores the horizontal angle and the elevation angle as the next detection start position (S16). The next detection start position is the horizontal angle and elevation angle set in step S6 in the next ultraviolet ray detection operation. The discharge detection device 1 sets the average value of the horizontal angle and the elevation angle stored in the detection data storage unit 22 as the next detection start position. In addition, when there are few UV detection parts and the average value of the calculated horizontal angle and elevation angle is far from the actual horizontal angle and elevation angle, the horizontal angle and elevation angle at which UV was detected most recently are detected. You may set as a starting position.

そして、放電検出装置1は、撮像データとともに、各データを画像モニタ21に表示する(S17)。このとき、放電検出装置1は、ステップS15で算出した紫外線検出範囲ごとに、検出データ記憶部22に記憶されている頻度データに基づいて紫外線の検出頻度を示す頻度マークMを表示する。例えば、図12(a)に示すように、検出頻度が小である場合には外形が比較的小さい頻度マークM1a、検出頻度が中である場合には頻度マークM1aより若干大きい頻度マークM1b、検出頻度が大である場合にはさらに大きい頻度マークM1cのように表示する。尚、放電検出装置1は、頻度マークMの表示態様を、例えば図12(b)に示すように検出頻度に応じて表示色(小:青色、中:黄色、大:赤色など)を変化させた頻度マークM2a〜M2cを表示したり、あるいは図12(c)に示すように表示形式(小:○、中:△、大:×など)を変化させた頻度マークM3a〜M3cを表示するようにしてもよい。要するに、画像モニタを監視する作業者が検出頻度を視覚的に識別できるように表示態様を変化させればよい。   And the discharge detection apparatus 1 displays each data on the image monitor 21 with imaging data (S17). At this time, the discharge detection apparatus 1 displays the frequency mark M indicating the detection frequency of ultraviolet rays based on the frequency data stored in the detection data storage unit 22 for each ultraviolet ray detection range calculated in step S15. For example, as shown in FIG. 12A, when the detection frequency is low, the frequency mark M1a has a relatively small outer shape, and when the detection frequency is medium, the frequency mark M1b is slightly larger than the frequency mark M1a. When the frequency is large, it is displayed as a larger frequency mark M1c. The discharge detection device 1 changes the display color (small: blue, medium: yellow, large: red, etc.) according to the detection frequency, for example, as shown in FIG. The frequency marks M2a to M2c are displayed, or the frequency marks M3a to M3c in which the display format (small: ◯, medium: Δ, large: x, etc.) is changed as shown in FIG. It may be. In short, the display mode may be changed so that the operator who monitors the image monitor can visually identify the detection frequency.

また、放電検出装置1は、個別の撮像データを表示するだけでなく、複数の撮像データに基づいて、それらを擬似的に合成して表示することも可能である。例えば、狭角モードでの紫外線検出動作時に、図13に示すように4個の撮像データが記憶されている場合、放電検出装置1は、図14(a)に示すように、4個の撮像データに関連付けられた各データをまとめて、4個の頻度マークM4a〜M4dとともに表示してもよい。これにより、今回の紫外線検出動作で紫外線の発生が検出された部位の位置および数を容易に把握することが可能になる。さらに、図14(b)に示すように、図示しない入力手段によりカーソル線Cx、Cyを移動して所望の頻度マークMを選択し、選択された頻度マークM(図14(b)ではカーソル線Cx、Cyの交点に対応する頻度マークM4b)に対応して記憶されている例えば日時データや頻度データなどを表示するようにしてもよい。   Moreover, the discharge detection apparatus 1 can display not only individual image data, but also pseudo-synthesize them based on a plurality of image data. For example, when four pieces of imaging data are stored as shown in FIG. 13 during the ultraviolet detection operation in the narrow angle mode, the discharge detection device 1 takes four images as shown in FIG. Each piece of data associated with the data may be displayed together with the four frequency marks M4a to M4d. As a result, it is possible to easily grasp the position and number of the parts where the generation of ultraviolet rays is detected in the current ultraviolet ray detection operation. Further, as shown in FIG. 14B, the cursor lines Cx, Cy are moved by an input means (not shown) to select a desired frequency mark M, and the selected frequency mark M (cursor line in FIG. 14B) is selected. For example, date / time data, frequency data, and the like stored corresponding to the frequency mark M4b) corresponding to the intersection of Cx and Cy may be displayed.

撮像データの表示を終了すると、放電検出装置1は、外部の監視装置25からの要求に応じて検出結果を送信する(S17)。これにより、外部の監視装置25においても、例えば図12から図14に示すような紫外線が検出された部位の撮像データ、或いは図10に示すような検出データ記憶部22に記憶されている各データを確認することが可能になる。尚、監視装置25は、例えば変圧器19が設置されている現場の事務所内に設置されたもの、あるいはインターネットや無線ネットワークなどを経由した遠隔地に設置されたものなどである。   When the display of the imaging data is completed, the discharge detection device 1 transmits a detection result in response to a request from the external monitoring device 25 (S17). Thereby, also in the external monitoring device 25, for example, imaging data of a part where ultraviolet rays are detected as shown in FIGS. 12 to 14 or each data stored in the detection data storage unit 22 as shown in FIG. It becomes possible to confirm. Note that the monitoring device 25 is, for example, one installed in the office of the site where the transformer 19 is installed, or one installed in a remote place via the Internet or a wireless network.

検出結果を送信すると、放電検出装置1は、ステップS1に移行して紫外線検出処理を繰り返す。
このように、放電検出装置1は、紫外線センサ3を広角モードで動作させて変圧器19の全体から発生する紫外線を検出する第1紫外線検出工程と、第1紫外線検出工程すなわち広角モードで紫外線が検出された場合に紫外線センサ3を狭角モードで動作させて変圧器19の全体を走査しながら紫外線を検出する第2紫外線検出工程とを繰り返し実施することにより紫外線の発生を検出し、変圧器19における放電の発生を検出している。
When the detection result is transmitted, the discharge detection device 1 proceeds to step S1 and repeats the ultraviolet detection process.
Thus, the discharge detection device 1 operates the ultraviolet sensor 3 in the wide angle mode to detect the ultraviolet rays generated from the entire transformer 19, and the first ultraviolet detection step, that is, the ultraviolet rays are detected in the wide angle mode. When detected, the UV sensor 3 is operated in the narrow-angle mode and the second UV detection step of detecting the UV while scanning the entire transformer 19 is repeated to detect the generation of UV, and the transformer The occurrence of discharge at 19 is detected.

以上説明した第1実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
紫外線センサ3の検出領域が広範な広角モードでは、変圧器19の被検出面19a全体を監視することが可能であるので、紫外線の発生、すなわち放電の発生を迅速に検出することができる。また、紫外線センサ3の検出領域を狭くした狭角モードでは、変圧器19の被検出面19aを走査しながら紫外線を検出するので、紫外線発生部位を容易に特定することができる。
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
In the wide-angle mode where the detection area of the ultraviolet sensor 3 is wide, it is possible to monitor the entire detected surface 19a of the transformer 19, so that the generation of ultraviolet rays, that is, the occurrence of discharge can be detected quickly. Further, in the narrow-angle mode in which the detection area of the ultraviolet sensor 3 is narrowed, the ultraviolet ray is detected while scanning the detection surface 19a of the transformer 19, so that the ultraviolet ray generation site can be easily identified.

紫外線センサ3の検出領域を広角モードおよび狭角モードに切り替えるので、一個の紫外線センサ3で放電検出装置1を構成することが可能になる。また、紫外線領域にのみ感度を有する紫外線センサ3を用いているので、紫外線カメラを用いる構成とは異なり、構成が簡単、且つ高価な紫外線透過フィルタを設けなくても太陽光などの外乱光の影響を受けることがない。したがって、コストの大幅な上昇を抑制することができる。
凹面鏡2と、紫外線センサ3を対向位置または背向位置に保持するセンサ保持部7とにより紫外線センサ3の検出領域を切り替えているので、放電検出装置1の構成を簡略化することができる。
Since the detection region of the ultraviolet sensor 3 is switched between the wide-angle mode and the narrow-angle mode, the discharge detection device 1 can be configured with a single ultraviolet sensor 3. Further, since the ultraviolet sensor 3 having sensitivity only in the ultraviolet region is used, unlike the configuration using the ultraviolet camera, the configuration is simple and the influence of disturbance light such as sunlight is not required without providing an expensive ultraviolet transmission filter. Not receive. Therefore, a significant increase in cost can be suppressed.
Since the detection area of the ultraviolet sensor 3 is switched by the concave mirror 2 and the sensor holding unit 7 that holds the ultraviolet sensor 3 at the opposite position or the back position, the configuration of the discharge detection device 1 can be simplified.

凹面鏡2、紫外線センサ3、および可視光マーカ4は、凹面鏡2の光軸の中心線Lc、紫外線センサ3の検出軸、および可視光マーカ4のレーザ光Lの光軸が一致した状態で凹面鏡駆動部12により駆動されるため、放電発生部位を精度よく特定することができる。また、凹面鏡2、紫外線センサ3、および可視光マーカ4が一体で駆動されるため、検出時に位置合わせなどのキャリブレーションが不要であり、検出動作の作業効率を向上させることができる。   The concave mirror 2, the ultraviolet sensor 3, and the visible light marker 4 drive the concave mirror in a state where the center line Lc of the optical axis of the concave mirror 2, the detection axis of the ultraviolet sensor 3, and the optical axis of the laser light L of the visible light marker 4 are coincident. Since it is driven by the unit 12, it is possible to accurately specify the discharge generation site. Moreover, since the concave mirror 2, the ultraviolet sensor 3, and the visible light marker 4 are driven integrally, calibration such as alignment is not required at the time of detection, and the working efficiency of the detection operation can be improved.

狭角モードで紫外線を検出する場合、可視光マーカ4から紫外線センサ3の検出方向を示すレーザ光Lを照射するので、検出対象となっている照射位置Pを容易に確認することができる。また、画像処理部20において撮像データから照射位置Pの座標を算出することが可能になるので、紫外線が発生した部位をデータとして抽出することができ、紫外線が発生した部位の履歴を確認できるなど、変圧器19のメンテナンスの効率の向上を図ることができる。   When detecting ultraviolet rays in the narrow-angle mode, the laser beam L indicating the detection direction of the ultraviolet sensor 3 is emitted from the visible light marker 4, so that the irradiation position P that is a detection target can be easily confirmed. In addition, since it is possible to calculate the coordinates of the irradiation position P from the imaging data in the image processing unit 20, it is possible to extract the part where the ultraviolet rays are generated as data, and to confirm the history of the part where the ultraviolet rays are generated. The efficiency of maintenance of the transformer 19 can be improved.

狭角モードで動作中に紫外線が検出された場合、変圧器19の被検出面19aを可視光で撮像するカメラ5を設けたので、検出位置を示すレーザ光Lとともに撮像データが記憶することができ、また、撮像した撮像データを表示する画像モニタ21を設けたので、放電発生部位を容易に特定することができる。
紫外線が検出されたときの動作モードデータ、座標データ、走査位置データ、撮像データ、日時データ、頻度データ、及び前記頻度データを記憶する検出データ記憶部22を設けたので、常時監視することなく、容易に放電の履歴を確認することが可能になり、放電が発生したか、また、どの部位で発生したかを認識することができる。また、通信制御部23を設けたので、外部の監視装置25でも変圧器19の監視をすることができる。
When ultraviolet rays are detected during operation in the narrow-angle mode, the camera 5 for imaging the detected surface 19a of the transformer 19 with visible light is provided, so that imaging data can be stored together with the laser light L indicating the detection position. In addition, since the image monitor 21 for displaying the captured image data is provided, it is possible to easily identify the discharge occurrence site.
Since there is provided a detection data storage unit 22 for storing operation mode data, coordinate data, scanning position data, imaging data, date and time data, frequency data, and frequency data when ultraviolet rays are detected, without constantly monitoring, It is possible to easily check the history of discharge, and it is possible to recognize whether a discharge has occurred and in which part. Further, since the communication control unit 23 is provided, the transformer 19 can be monitored by the external monitoring device 25.

検出データ記憶部22に記憶されている各データに基づいて頻度マークMの表示態様を変化させるので、容易に放電の発生度合いを把握することができる。このとき、紫外線が検出された座標そのものではなく、照射位置Pの座標から所定の範囲内にある紫外線発生部位をまとめて単一の頻度マークMで表示するので、表示の煩雑さを招くこともない。
放電検出装置1を変圧器19に非接触で設置でき、また、紫外線の検出も非接触で行うことができるので、高電圧が印加されている稼動中の変圧器19を安全に監視することができる。
Since the display mode of the frequency mark M is changed based on each data stored in the detection data storage unit 22, the degree of occurrence of discharge can be easily grasped. At this time, since the ultraviolet ray generation site within a predetermined range from the coordinates of the irradiation position P is displayed together with the single frequency mark M, not the coordinates where the ultraviolet rays are detected, the display may be complicated. Absent.
Since the discharge detection device 1 can be installed in the transformer 19 in a non-contact manner, and the detection of ultraviolet rays can also be performed in a non-contact manner, it is possible to safely monitor the operating transformer 19 to which a high voltage is applied. it can.

(その他の実施形態)
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば以下のように変形または拡張することができる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof. For example, the present invention can be modified or expanded as follows.

検出対象物として三相交流用のモールド変圧器19を対象とした一実施形態を例示したが、検出対象物は、モールド変圧器19に限らず相数や形式の異なる変圧器でもよい。また、遮断機などの受電機器全般に適用してもよい。
指向性の低い紫外線センサと指向性の高い紫外線センサとを用いる構成としてもよい。これにより、指向性の高い紫外線センサで紫外線を検出する第2紫外線検出工程の最中であっても、指向性が低い、換言すると検出領域が広い紫外線センサにより検出対象物から紫外線が発生したか否かを継続して判定することができる。
Although one embodiment targeting the three-phase AC mold transformer 19 as an object to be detected has been illustrated, the object to be detected is not limited to the mold transformer 19 and may be a transformer having a different number of phases or different types. Further, the present invention may be applied to all power receiving devices such as a circuit breaker.
A configuration using an ultraviolet sensor with low directivity and an ultraviolet sensor with high directivity may be employed. As a result, even during the second ultraviolet ray detection process in which ultraviolet rays are detected by a highly directional ultraviolet sensor, whether ultraviolet rays are generated from the detection target by the ultraviolet sensor having a low directivity, in other words, a wide detection area. Whether or not can be determined continuously.

回転放物面をなす反射面2aを有する凹面鏡2を用いたが、これに限定されず、紫外線センサ3の受光面3aに紫外線を反射する反射鏡を用いる構成としてもよい。また、必ずしも紫外線を紫外線センサ3の受光面3aに集光させる必要はなく、紫外線センサ3の検出領域の大きさを変更できればよい。さらには、放物面ではなく、球面を有する凹面鏡などを用いてもよい。
頻度データとしては、所定時間内の紫外線検出回数だけでなく、累積の紫外線検出回数、所定の範囲内における検出回数などを頻度データとしてもよい。
狭角モードにおける凹面鏡2の走査位置は、検出データ記憶部22に記憶されている履歴に基づいて設定してもよいし、作業者が検出すべき部位を指定し、その部位を走査するようにしてもよい。
Although the concave mirror 2 having the reflecting surface 2a that forms a paraboloid of revolution is used, the present invention is not limited to this, and a reflecting mirror that reflects ultraviolet rays may be used on the light receiving surface 3a of the ultraviolet sensor 3. Further, it is not always necessary to collect the ultraviolet rays on the light receiving surface 3a of the ultraviolet sensor 3, and it is sufficient if the size of the detection region of the ultraviolet sensor 3 can be changed. Furthermore, a concave mirror having a spherical surface instead of a paraboloid may be used.
As the frequency data, not only the number of UV detection times within a predetermined time but also the cumulative number of UV detection times and the number of detection times within a predetermined range may be used as the frequency data.
The scanning position of the concave mirror 2 in the narrow-angle mode may be set based on the history stored in the detection data storage unit 22, or the operator may designate a part to be detected and scan that part. May be.

全ての設定角度の走査が終了した場合に画像モニタ21に撮像データを表示するようにしたが、紫外線が検出された時点で撮像データをその都度表示するようにしてもよい。
狭角モードで動作中に紫外線を検出した場合、レーザ光Lを含む撮像データとレーザ光Lを含まない撮像データとを記憶し、頻度マークMを表示する場合にはレーザ光Lを含まない撮像データを用いるようにしてもよい。これにより、撮像データおよび頻度データの見やすさが向上する。また、狭角モードで動作中であっても、紫外線が検出されていない場合には可視光マーカ4を消灯し、紫外線が検出された時点で撮像が終わるまで点灯するようにしてもよい。
The imaging data is displayed on the image monitor 21 when scanning of all the set angles is completed, but the imaging data may be displayed each time when ultraviolet rays are detected.
When ultraviolet rays are detected during operation in the narrow angle mode, imaging data including the laser light L and imaging data not including the laser light L are stored, and when the frequency mark M is displayed, imaging without the laser light L is stored. Data may be used. Thereby, the visibility of imaging data and frequency data is improved. Further, even when operating in the narrow-angle mode, the visible light marker 4 may be turned off when the ultraviolet ray is not detected, and may be turned on until imaging is completed when the ultraviolet ray is detected.

頻度マークMの表示態様は、一実施形態で例示したものに限定されず、例えば頻度マークMを点滅させるなどしてもよい。例えば、最近紫外線が検出された部位を示す複数の頻度マークMを動画にスーパーインポーズした状態で(図14参照)、直近に紫外線が検出された部位を点滅させるようにすると、容易に紫外線発生部位および発生時刻などを認識することができる。要するに、頻度マークMの表示態様は、作業者が紫外線の検出、すなわち放電の発生およびその頻度を容易に認識することができるように表示態様を変化すればよい。   The display mode of the frequency mark M is not limited to that exemplified in the embodiment, and the frequency mark M may be blinked, for example. For example, when a plurality of frequency marks M indicating a part where ultraviolet rays have been detected recently are superimposed on a moving image (see FIG. 14), if a part where ultraviolet rays have been detected most recently blinks, ultraviolet rays are easily generated. The site and time of occurrence can be recognized. In short, the display mode of the frequency mark M may be changed so that the operator can easily recognize the detection of ultraviolet rays, that is, the occurrence and frequency of discharge.

撮像データは、静止画であっても動画であってもよい。その場合、表示モニタには常時動画(リアルタイムの映像)を表示しておき、紫外線が検出された場合に頻度マークM(必要に応じて日時データなどの各データ)を表示するようにすると、目視による監視を同時に行うことができ、放電の発生に対して迅速に対応することができる。
一実施形態では凹面鏡2の直径をおよそ100mmとしたが、これに限定されない。例えば、端子19cやタップ切換端子19dの大きさに合わせて設定してもよいし、検出対象物である変圧器19の被検出面19aまたは19bを複数の監視領域に区分けし、検出領域が各監視領域をカバーできる大きさに設定してもよい。あるいは、凹面鏡2の大きさを変更することで検出領域の大きさを切り替え可能にしてもよい。
The imaging data may be a still image or a moving image. In that case, a moving image (real-time video) is always displayed on the display monitor, and when ultraviolet rays are detected, a frequency mark M (each data such as date / time data as necessary) is displayed. Can be simultaneously monitored, and it is possible to quickly respond to the occurrence of discharge.
In one embodiment, the concave mirror 2 has a diameter of about 100 mm, but is not limited thereto. For example, it may be set according to the size of the terminal 19c or the tap switching terminal 19d, or the detected surface 19a or 19b of the transformer 19 as a detection target is divided into a plurality of monitoring areas, and the detection areas are each You may set to the magnitude | size which can cover a monitoring area | region. Alternatively, the size of the detection area may be switched by changing the size of the concave mirror 2.

紫外線検出範囲を算出し、所定の範囲内に存在する紫外線発生部位をまとめて1つの頻度マークMで表示するようにしたが、個別に表示するようにしてもよい。また、紫外線が検出された時刻が新しいものからいくつかを表示するようにしてもよい。あるいは、頻度が多いものを表示するなど、紫外線が検出された頻度に応じて表示するか否かを設定できるようにしてもよい。   Although the ultraviolet ray detection range is calculated and the ultraviolet ray generation portions existing within the predetermined range are collectively displayed with one frequency mark M, they may be individually displayed. Further, some of the times when the ultraviolet rays are detected may be displayed. Or you may enable it to set whether to display according to the frequency with which the ultraviolet-ray was detected, such as displaying a thing with much frequency.

一実施形態では変圧器19の被検出面19a側に放電検出装置1を設けたが、被検出面19b側にも放電検出装置1を設けてもよい。このとき、一方の放電検出装置1のセンサ制御部11、凹面鏡制御部18、画像処理部20を、被検出面19a側と被検出面19b側とで共用するようにしてもよい。また、一方の被検出面側に複数台の紫外線センサ3を配置して放電が発生した部位をより迅速に特定できるようにしてもよいし、1つの放電検出装置1で複数の変圧器19を監視するようにしてもよい。   In one embodiment, the discharge detection device 1 is provided on the detected surface 19a side of the transformer 19, but the discharge detection device 1 may also be provided on the detected surface 19b side. At this time, you may make it share the sensor control part 11, the concave mirror control part 18, and the image process part 20 of one discharge detection apparatus 1 with the to-be-detected surface 19a side and the to-be-detected surface 19b side. Further, a plurality of ultraviolet sensors 3 may be arranged on one detected surface side so that a site where discharge has occurred can be identified more quickly, and a plurality of transformers 19 can be provided with one discharge detection device 1. You may make it monitor.

紫外線を反射する反射鏡の向き、大きさ或いはなどを変化させることにより、その検出領域を切り替える構成としてもよい。例えば、凹面鏡2の直径を変更する、凸面鏡やレンズなどを用いて指向性の高い紫外線センサ3の検出領域を広げる、紫外線センサ3の位置を固定して反射鏡を揺動させて被検出面19aを走査させるなどの構成としてもよい。また、複数の反射鏡を組み合わせて、光学的に紫外線センサの検出領域の大きさを変更するようにしてもよい。
音声などにより作業者に紫外線の発生を報知する報知手段を設ける構成としてもよい。これにより、常に画像モニタ21を監視する必要が低減され、作業者の負担を低減することができる。
The detection area may be switched by changing the direction, size, or the like of a reflecting mirror that reflects ultraviolet rays. For example, the detection surface 19a is detected by changing the diameter of the concave mirror 2, expanding the detection area of the highly directional ultraviolet sensor 3 using a convex mirror or a lens, or fixing the position of the ultraviolet sensor 3 and swinging the reflecting mirror. It is good also as a structure of scanning. Further, the size of the detection region of the ultraviolet sensor may be optically changed by combining a plurality of reflecting mirrors.
It is good also as a structure which provides the alerting | reporting means which alert | reports generation | occurrence | production of an ultraviolet-ray to an operator with an audio | voice etc. As a result, the need to constantly monitor the image monitor 21 is reduced, and the burden on the operator can be reduced.

図面中、1は放電検出装置、2は凹面鏡、3は紫外線センサ(第1紫外線検出手段、第2紫外線検出手段、紫外線検出素子)、4は可視光マーカ(可視光照射手段)、5はカメラ(撮像手段)、7はセンサ保持部(保持手段、検出領域切替手段)、12は凹面鏡駆動部(駆動手段)、19は変圧器(検出対象物)、20は画像処理部(座標取得手段)、21、25cは画像モニタ(表示手段)、22は検出データ記憶部(記憶手段)、23は通信制御部(通信手段)、25は監視装置、Pは部位(可視光照射位置)、M、M1a、M1b、M1c、M2a、M2b、M2c、M3a、M3b、M3c、M4a、M4b、M4c、M4dは頻度マーク、Lはレーザ光(可視光)、Lcは光軸の中心線を示す。   In the drawings, 1 is a discharge detection device, 2 is a concave mirror, 3 is an ultraviolet sensor (first ultraviolet detection means, second ultraviolet detection means, ultraviolet detection element), 4 is a visible light marker (visible light irradiation means), and 5 is a camera. (Imaging means), 7 is a sensor holding section (holding means, detection area switching means), 12 is a concave mirror driving section (driving means), 19 is a transformer (detection target), and 20 is an image processing section (coordinate acquisition means). 21 and 25c are image monitors (display means), 22 is a detection data storage section (storage means), 23 is a communication control section (communication means), 25 is a monitoring device, P is a site (visible light irradiation position), M, M1a, M1b, M1c, M2a, M2b, M2c, M3a, M3b, M3c, M4a, M4b, M4c, and M4d are frequency marks, L is laser light (visible light), and Lc is the center line of the optical axis.

Claims (13)

放電により発生する紫外線を検出することにより検出対象物における放電の発生を検出する放電検出装置であって、
検出方向に対して広範な検出領域を有する第1紫外線検出手段と、
前記第1紫外線検出手段よりも検出方向に対して狭い検出領域を有する第2紫外線検出手段と、
前記第2紫外線検出手段を、前記検出対象物の被検出面の走査が可能に駆動する駆動手段と、
を備えることを特徴とする放電検出装置。
A discharge detection device that detects the occurrence of discharge in an object to be detected by detecting ultraviolet rays generated by discharge,
First ultraviolet detection means having a wide detection area with respect to the detection direction;
A second ultraviolet ray detection means having a detection region narrower in the detection direction than the first ultraviolet ray detection means;
Driving means for driving the second ultraviolet ray detection means so as to be able to scan the surface to be detected of the detection object;
A discharge detection device comprising:
前記第1紫外線検出手段および前記第2紫外線検出手段を兼用する1個の紫外線検知素子と、
前記紫外線検知素子の検出領域を切り替える検出領域切替手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1記載の放電検出装置。
One ultraviolet ray detection element that also serves as the first ultraviolet ray detection unit and the second ultraviolet ray detection unit;
Detection region switching means for switching the detection region of the ultraviolet detection element;
The discharge detection device according to claim 1, further comprising:
紫外線を反射する凹面鏡と、
前記凹面鏡に取り付けられ、前記紫外線検出素子を、前記凹面鏡の光軸の中心線上において、前記検出方向が前記凹面鏡に対向し前記凹面鏡で反射した紫外線を検出可能な位置である対向位置と、前記検出方向が前記凹面鏡に背向し前記凹面鏡に入射する紫外線を検出可能な位置である背向位置とに切り替え可能に保持する保持手段と、を備え、
前記検出領域切替手段は、前記保持手段により前記紫外線検出素子を前記対向位置または前記背向位置に切り替えることによりの検出領域を切り替え、前記紫外線検出素子が前記背向位置にある場合には前記第1紫外線検出手段として機能させ、前記紫外線検出素子が前記対向位置にある場合には前記第2紫外線検出手段として機能させ、
前記駆動手段は、前記凹面鏡の水平角及び仰俯角を変化させることにより、前記第2紫外線検出手段として機能している紫外線検出素子を、前記検出対象物の被検出面の走査が可能に駆動することを特徴とする請求項2記載の放電検出装置。
A concave mirror that reflects ultraviolet light,
The detection position of the ultraviolet detection element attached to the concave mirror and the detection position of the ultraviolet detection element on the center line of the optical axis of the concave mirror is a position where the detection direction faces the concave mirror and the ultraviolet light reflected by the concave mirror can be detected. Holding means for holding the switchable to a back-facing position, which is a position where the direction of the ultraviolet light incident on the concave mirror can be detected.
The detection region switching means switches the detection region by switching the ultraviolet detection element to the facing position or the back position by the holding means, and when the ultraviolet detection element is in the back position, 1 function as an ultraviolet ray detection means, and when the ultraviolet ray detection element is in the facing position, function as the second ultraviolet ray detection means,
The driving means drives the ultraviolet detecting element functioning as the second ultraviolet detecting means so as to be able to scan the surface to be detected of the detection object by changing the horizontal angle and the elevation angle of the concave mirror. The discharge detection device according to claim 2.
前記検出対象物に対し、前記第2紫外線検出手段として機能している前記紫外線検出素子の前記検出方向を示す可視光を照射する可視光照射手段を備え、
前記可視光照射手段は、可視光の照射方向と前記紫外線検出素子の検出方向とが背向した状態で前記第1紫外線検出手段とともに前記保持手段に保持されていることを特徴とする請求項3記載の放電検出装置。
Visible light irradiation means for irradiating the detection target with visible light indicating the detection direction of the ultraviolet ray detection element functioning as the second ultraviolet ray detection means,
The said visible light irradiation means is hold | maintained at the said holding means with the said 1st ultraviolet-ray detection means in the state which the irradiation direction of visible light and the detection direction of the said ultraviolet-ray detection element faced back. The discharge detection apparatus as described.
前記検出対象物の被検出面を可視光で撮像する撮像手段と、
前記可視光照射手段により可視光が照射された状態で前記撮像手段により撮像された撮像データから、可視光が照射されている位置である可視光照射位置の座標データを取得する座標取得手段と、
を備えることを特徴とする請求項4記載の放電検出装置。
Imaging means for imaging the detection surface of the detection object with visible light;
Coordinate acquisition means for acquiring coordinate data of a visible light irradiation position, which is a position irradiated with visible light, from imaging data imaged by the imaging means in a state in which visible light is irradiated by the visible light irradiation means;
The discharge detection device according to claim 4, further comprising:
前記第1紫外線検出手段が前記対向位置にあるか前記背向位置にあるかを示す動作モードデータ、前記座標取得手段で取得された座標データ、前記対向位置に保持されている前記第1紫外線検出手段で紫外線が検出された時点における前記凹面鏡の水平角及び仰俯角を示す走査位置データ、前記撮像手段で撮像した撮像データ、当該撮像データが撮像された日時を示す日時データ、及び紫外線が検出された検出頻度を示す頻度データを記憶する記憶手段を備えることを特徴とする請求項5記載の放電検出装置。   Operation mode data indicating whether the first ultraviolet ray detection means is at the opposite position or the backward position, coordinate data obtained by the coordinate obtaining means, and the first ultraviolet ray detection held at the opposite position Scanning position data indicating the horizontal angle and elevation angle of the concave mirror at the time when ultraviolet rays are detected by the means, imaging data imaged by the imaging means, date / time data indicating the date and time when the imaging data was imaged, and ultraviolet rays are detected 6. The discharge detection apparatus according to claim 5, further comprising storage means for storing frequency data indicating the detected frequency. 前記動作モードデータ、前記座標データ、前記走査位置データ、前記撮像データ、前記日時データ、前記頻度データ、及び前記頻度データに応じて選択される頻度マークのうち、少なくともいずれか1つを表示可能な表示手段を備えることを特徴とする請求項6記載の放電検出装置。   At least one of the operation mode data, the coordinate data, the scanning position data, the imaging data, the date / time data, the frequency data, and a frequency mark selected according to the frequency data can be displayed. The discharge detection apparatus according to claim 6, further comprising a display unit. 検出方向に対して広範な検出領域を有する第1紫外線検出手段により検出対象物から放出される紫外線を検出する第1紫外線検出工程と、
前記第1紫外線検出工程において前記第1紫外線検出手段により紫外線が検出された後に、前記第1紫外線検出手段よりも検出方向に対して狭い検出領域を有する第2紫外線検出手段により前記検出対象物の被検出面を走査させながら検出対象物から放出される紫外線を検出する第2紫外線検出工程と、
を実施することを特徴とする放電検出方法。
A first ultraviolet ray detection step of detecting ultraviolet rays emitted from the detection object by the first ultraviolet ray detection means having a wide detection area with respect to the detection direction;
After the ultraviolet ray is detected by the first ultraviolet ray detection unit in the first ultraviolet ray detection step, the second ultraviolet ray detection unit having a detection area narrower than the first ultraviolet ray detection unit in the detection direction is used to detect the detection object. A second ultraviolet ray detection step of detecting ultraviolet rays emitted from the detection target while scanning the detection surface;
The discharge detection method characterized by implementing.
請求項8記載の放電検出方法であって、
前記第2紫外線検出工程において、前記第2紫外線検出手段が走査している位置である走査位置を特定するために、前記検出対象物に可視光を照射することを特徴とする放電検出方法。
The discharge detection method according to claim 8,
In the second ultraviolet detection step, the discharge detection method irradiates the detection target with visible light in order to specify a scanning position which is a position scanned by the second ultraviolet detection means.
請求項9記載の放電検出方法であって、
前記可視光が照射されている状態で前記検出対象物の被検出面を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程で撮像された撮像データから、前記可視光が照射されている位置である可視光照射位置を示す座標データを取得する座標取得工程と、
を実行することを特徴とする放電検出方法。
The discharge detection method according to claim 9,
An imaging step of imaging the detection surface of the detection object in a state where the visible light is irradiated;
A coordinate acquisition step of acquiring coordinate data indicating a visible light irradiation position, which is a position where the visible light is irradiated, from the imaging data captured in the imaging step;
The discharge detection method characterized by performing.
請求項10記載の放電検出方法であって、
前記第2紫外線検出工程で紫外線が検出された時点における走査位置を示す走査位置データ、前記撮像データ、当該撮像データが撮像された日時を示す日時データ、前記座標データ及び前記日時データに基づいて算出された紫外線が検出された検出頻度を示す頻度データを記憶する記憶工程を実行することを特徴とする放電検出方法。
The discharge detection method according to claim 10, wherein
Calculation based on scanning position data indicating a scanning position at the time when ultraviolet rays are detected in the second ultraviolet ray detection step, the imaging data, date / time data indicating the date / time when the imaging data was taken, the coordinate data, and the date / time data. A discharge detecting method, comprising: storing a frequency data indicating a detection frequency at which detected ultraviolet rays are detected.
請求項11記載の放電検出方法であって、
前記第2紫外線検出工程において前記検出対象物の走査を開始する位置である走査開始位置を、前記記憶工程で記憶された走査位置データのうち直近に記憶された走査位置データに設定することを特徴とする放電検出方法。
The discharge detection method according to claim 11,
A scan start position, which is a position at which scanning of the detection object is started in the second ultraviolet ray detection step, is set to the scan position data stored most recently among the scan position data stored in the storage step. Discharge detection method.
請求項12記載の放電検出方法であって、
前記第2紫外線検出工程において前記検出対象物の走査を開始する位置である走査開始位置を、前記記憶工程で記憶された走査位置データの平均値に設定することを特徴とする放電検出方法。
The discharge detection method according to claim 12,
A discharge detection method comprising: setting a scan start position, which is a position at which scanning of the detection object is started in the second ultraviolet ray detection step, to an average value of scan position data stored in the storage step.
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