JP2019211431A - Partial discharge detector, method for detecting partial discharge, partial discharge detection system, and computer program - Google Patents

Partial discharge detector, method for detecting partial discharge, partial discharge detection system, and computer program Download PDF

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鷹箸　幸夫
Yukio Takahashi
幸夫 鷹箸
祐樹 藤井
Yuki Fujii
祐樹 藤井
広明 長
Hiroaki Cho
広明 長
水出隆
Takashi Mizuide
隆 水出
康寿 宮内
Yasuhisa Miyauchi
康寿 宮内
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Abstract

To provide a partial discharge detector, a method for detecting a partial discharge, a partial discharge detection system, and a computer program which can detect a partial discharge of an electronic apparatus more precisely.SOLUTION: The partial discharge detector includes an antenna and a partial discharge determination unit. The antenna is made of a conductor, and receives an electromagnetic wave generated by a partial discharge of an electronic apparatus contained in a box. The partial discharge determination unit detects a partial discharge by determining the presence or the absence of generation of a partial discharge of the electronic apparatus on the basis of the intensity of reception represented by an electric signal generated by the electromagnetic wave. The antenna is contained in the box.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a partial discharge detection device, a partial discharge detection method, a partial discharge detection system, and a computer program.

電気機器は、経年変化によって電気機器表面又は電気機器内部の絶縁体の絶縁性能が劣化する。絶縁性能が劣化すると、劣化箇所で部分放電が発生する。さらに絶縁性能の劣化が進行した場合、絶縁破壊が起きる。絶縁破壊によって、地絡事故等の重大事故が発生する。このため、電気機器の維持・保守において、部分放電を検出する作業が行われている。部分放電検出装置は、部分放電の信号を捉え、信号の大きさ又は発生頻度等から絶縁性能の劣化状況を推定することで部分放電を検出する。   In the electrical equipment, the insulation performance of the surface of the electrical equipment or the insulator inside the electrical equipment deteriorates due to aging. When the insulation performance deteriorates, partial discharge occurs at the deteriorated portion. Furthermore, when the insulation performance deteriorates, dielectric breakdown occurs. Dielectric breakdown causes serious accidents such as ground faults. For this reason, in the maintenance / maintenance of electrical equipment, work for detecting partial discharge is performed. The partial discharge detection device detects a partial discharge by capturing a partial discharge signal and estimating the deterioration state of the insulation performance from the magnitude or frequency of the signal.

従来の部分検出装置として、接地に流れ込むパルス電流又は表面電位の変化から部分放電を検出する装置が提案されている。しかし、パルス電流又は表面電位は微弱である。また、周辺機器から発生するノイズが、パルス電流又は表面電位に重畳する。このため、パルス電流や表面電位の検出は困難である場合があった。   As a conventional partial detection device, a device for detecting a partial discharge from a change in pulse current or surface potential flowing into ground has been proposed. However, the pulse current or surface potential is weak. In addition, noise generated from peripheral devices is superimposed on the pulse current or surface potential. For this reason, the detection of the pulse current and the surface potential may be difficult.

特開２００９−１６８４８９号公報JP 2009-168489 A

本発明が解決しようとする課題は、より精度良く電気機器の部分放電を検出することができる部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a partial discharge detection device, a partial discharge detection method, a partial discharge detection system, and a computer program that can detect a partial discharge of an electrical device with higher accuracy.

実施形態の部分放電検出装置は、アンテナと、部分放電判定部とを持つ。アンテナは、導電体で構成され、箱体に収納された電気機器の部分放電によって生じる電磁波を受信する。部分放電判定部は、前記電磁波から生成される電気信号が表す受信強度に基づいて、前記電気機器の部分放電の発生の有無を判定することで部分放電を検出する。前記アンテナは前記箱体に収納される。   The partial discharge detection device of the embodiment includes an antenna and a partial discharge determination unit. The antenna is made of a conductor and receives electromagnetic waves generated by partial discharge of an electric device housed in a box. The partial discharge determination unit detects partial discharge by determining whether or not partial discharge has occurred in the electric device based on the reception intensity represented by the electric signal generated from the electromagnetic wave. The antenna is housed in the box.

実施形態の部分放電検出装置の機能構成を表す機能ブロック図。The functional block diagram showing the functional structure of the partial discharge detection apparatus of embodiment. 実施形態の部分放電検出装置の設置された配電盤の斜視図。The perspective view of the switchboard with which the partial discharge detection apparatus of embodiment was installed. 実施形態の部分放電の有無の判定と位置の特定との処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a process with determination of the presence or absence of the partial discharge of embodiment, and specification of a position. 実施形態のアンテナの一具体例を表す図。The figure showing an example of the antenna of an embodiment. 実施形態のアンテナの取り付けの一具体例を表す図。The figure showing an example of attachment of the antenna of an embodiment. 配電盤に取り付けされたアンテナの一具体例を表す図。The figure showing an example of the antenna attached to the switchboard.

以下、実施形態の部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラムを、図面を参照して説明する。   Hereinafter, a partial discharge detection device, a partial discharge detection method, a partial discharge detection system, and a computer program according to embodiments will be described with reference to the drawings.

図１は、実施形態の部分放電検出装置１００の機能構成を表す機能ブロック図である。部分放電検出装置１００は、電気機器が収容された箱体に収納される。部分放電検出装置１００は、アンテナ１０１を１つ以上備える。アンテナ１０１は信号線１０２によって部分放電判定装置１０３と接続される。部分放電検出装置１００は、アンテナ１０１によって受信された電磁波に基づいて電気機器から発生した部分放電を検出する。   FIG. 1 is a functional block diagram illustrating a functional configuration of the partial discharge detection device 100 according to the embodiment. The partial discharge detection device 100 is housed in a box that houses electrical equipment. The partial discharge detection device 100 includes one or more antennas 101. The antenna 101 is connected to the partial discharge determination device 103 by a signal line 102. The partial discharge detection device 100 detects a partial discharge generated from an electric device based on the electromagnetic wave received by the antenna 101.

アンテナ１０１は、アルミニウム、銅又は鉄等の導電体で構成される。アンテナ１０１は電磁波を受信する。電磁波は、例えば電気機器の部分放電によって生じる。部分放電は、例えば、電気機器を構成する遮断機の絶縁性能の劣化によって発生する。アンテナ１０１によって受信された電磁波に基づいて、電気信号が生成される。電気信号は、信号線１０２を通じて部分放電判定装置１０３に入力される。電気信号は、部分放電によって生じる電磁波から得られる受信強度を表す。部分放電判定装置１０３は、アンテナ１０１から入力された電気信号に基づいて、部分放電の有無を判定する。部分放電判定装置１０３は、部分放電判定プログラムを実行することによって通信部１０４、入力部１０５、表示部１０６、信号記憶部１０７及び制御部１０８を備える装置として機能する。アンテナ１０１は、例えば、金属板であってもよい。アンテナ１０１は、例えば、厚みが０．５ｍｍ以下程度の薄板又は金属テープであってもよい。アンテナ１０１は、大きさに限定はなく、どのような大きさであってもよい。図１の部分放電検出装置１００は、アンテナ１０１を複数備えるが、複数に限定されない。例えば、部分放電検出装置１００は、アンテナ１０１を１つ備えるように構成されてもよい。   The antenna 101 is made of a conductor such as aluminum, copper, or iron. The antenna 101 receives electromagnetic waves. Electromagnetic waves are generated, for example, by partial discharge of electrical equipment. The partial discharge occurs, for example, due to deterioration of the insulation performance of the circuit breaker constituting the electric device. An electric signal is generated based on the electromagnetic wave received by the antenna 101. The electric signal is input to the partial discharge determination device 103 through the signal line 102. The electric signal represents a received intensity obtained from an electromagnetic wave generated by partial discharge. The partial discharge determination device 103 determines the presence or absence of partial discharge based on the electric signal input from the antenna 101. The partial discharge determination device 103 functions as a device including a communication unit 104, an input unit 105, a display unit 106, a signal storage unit 107, and a control unit 108 by executing a partial discharge determination program. The antenna 101 may be a metal plate, for example. The antenna 101 may be a thin plate or a metal tape having a thickness of about 0.5 mm or less, for example. The size of the antenna 101 is not limited and may be any size. The partial discharge detection device 100 of FIG. 1 includes a plurality of antennas 101, but is not limited to a plurality. For example, the partial discharge detection device 100 may be configured to include one antenna 101.

通信部１０４は、ネットワークインタフェースである。通信部１０４はネットワーク（不図示）を介して、外部のサーバと通信する。通信部１０４は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＬＴＥ（Long Term Evolution）（登録商標）等の通信方式で通信してもよい。   The communication unit 104 is a network interface. The communication unit 104 communicates with an external server via a network (not shown). The communication unit 104 may communicate with a communication method such as a wireless local area network (LAN), a wired LAN, Bluetooth (registered trademark), or LTE (Long Term Evolution) (registered trademark).

入力部１０５は、タッチパネル、マウス及びキーボード等の入力装置を用いて構成される。入力部１０５は、入力装置を部分放電検出装置１００に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、入力部１０５は、入力装置において入力された入力信号から入力データ（例えば、部分放電検出装置１００に対する指示を示す指示情報）を生成し、部分放電検出装置１００に入力する。   The input unit 105 is configured using an input device such as a touch panel, a mouse, and a keyboard. The input unit 105 may be an interface for connecting the input device to the partial discharge detection device 100. In this case, the input unit 105 generates input data (for example, instruction information indicating an instruction for the partial discharge detection device 100) from the input signal input in the input device, and inputs the input data to the partial discharge detection device 100.

表示部１０６は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等の出力装置である。表示部１０６は、出力装置を部分放電検出装置１００に接続するためのインタフェースであってもよい。この場合、表示部１０６は、映像データから映像信号を生成し自身に接続されている映像出力装置に映像信号を出力する。   The display unit 106 is an output device such as a CRT (Cathode Ray Tube) display, a liquid crystal display, or an organic EL (Electro Luminescence) display. The display unit 106 may be an interface for connecting the output device to the partial discharge detection device 100. In this case, the display unit 106 generates a video signal from the video data and outputs the video signal to a video output device connected to the display unit 106.

信号記憶部１０７は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の記憶装置を用いて構成される。信号記憶部１０７は、信号データを記憶する。信号データは、アンテナ１０１によって受信された電磁波に基づいて生成される。信号データは、電気信号が取得された日時と電気信号が表す受信強度とを少なくとも保持する。なお、部分放電検出装置１００が複数のアンテナ１０１を備える場合、信号データはアンテナ１０１の識別情報を保持してもよい。識別情報は、アンテナ１０１を特定できる情報であればどのような情報であってもよい。   The signal storage unit 107 is configured using a storage device such as a magnetic hard disk device or a semiconductor storage device. The signal storage unit 107 stores signal data. The signal data is generated based on the electromagnetic wave received by the antenna 101. The signal data holds at least the date and time when the electrical signal was acquired and the reception intensity represented by the electrical signal. In the case where the partial discharge detection device 100 includes a plurality of antennas 101, the signal data may hold identification information of the antennas 101. The identification information may be any information as long as it can identify the antenna 101.

制御部１０８は、部分放電判定装置１０３の各部の動作を制御する。制御部１０８は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ及びＲＡＭ（Random Access Memory）を備えた装置により実行される。制御部１０８は、信号処理プログラムを実行することによって、電気信号取得部１０９、増幅部１１０、フィルタ部１１１、部分放電判定部１１２及び位置特定部１１３として機能する。   The control unit 108 controls the operation of each unit of the partial discharge determination device 103. The control unit 108 is executed by a device including a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a RAM (Random Access Memory). The control unit 108 functions as an electric signal acquisition unit 109, an amplification unit 110, a filter unit 111, a partial discharge determination unit 112, and a position specification unit 113 by executing a signal processing program.

電気信号取得部１０９は、アンテナ１０１によって入力された電気信号を取得する。電気信号取得部１０９は、電気信号が取得された日時と電気信号が表す受信強度とを対応付ける。なお、部分放電検出装置１００がアンテナ１０１を複数備える場合、電気信号取得部１０９は、電気信号が取得された日時と電気信号が表す受信強度とアンテナの識別情報とを対応付ける。   The electric signal acquisition unit 109 acquires an electric signal input by the antenna 101. The electrical signal acquisition unit 109 associates the date and time when the electrical signal was acquired with the reception intensity represented by the electrical signal. When the partial discharge detection device 100 includes a plurality of antennas 101, the electrical signal acquisition unit 109 associates the date and time when the electrical signal was acquired, the reception intensity represented by the electrical signal, and the antenna identification information.

増幅部１１０は、取得された電気信号を増幅する。増幅部１１０は、増幅された電気信号をフィルタ部１１１に出力する。フィルタ部１１１は、電気信号に重畳するノイズ成分を除去する。フィルタ部１１１は、例えば、各アンテナ１０１によって生成された電気信号のうち部分放電信号が含まれる周波数帯域のみを通過させるハンドパスフィルタである。これによりフィルタ部１１１は、ノイズが除去された電気信号を部分放電判定部１１２に出力する。   The amplification unit 110 amplifies the acquired electrical signal. The amplifying unit 110 outputs the amplified electrical signal to the filter unit 111. The filter unit 111 removes a noise component superimposed on the electrical signal. The filter unit 111 is, for example, a hand-pass filter that passes only a frequency band in which the partial discharge signal is included in the electric signal generated by each antenna 101. Thereby, the filter unit 111 outputs the electric signal from which the noise has been removed to the partial discharge determination unit 112.

部分放電判定部１１２は、電気信号から部分放電信号を取得する。具体的には、部分放電判定部１１２は、電気信号の受信強度と所定の閾値とに基づいて、部分放電信号の有無を判定することで部分放電を検出する。所定の閾値は予め決定される。部分放電判定部１１２は、例えば、電気信号の受信強度が所定の閾値以上である場合に、部分放電信号は“あり”と判定してもよい。部分放電判定部１１２は、部分放電信号“あり”と判定された場合、電気信号が取得された日時と電気信号が表す受信強度とを信号データとして信号記憶部１０７に記録する。なお、部分放電検出装置１００がアンテナ１０１を複数備える場合、部分放電判定部１１２は、電気信号が取得された日時と電気信号が表す受信強度とアンテナの識別情報とを信号データとして信号記憶部１０７に記録してもよい。   The partial discharge determination unit 112 acquires a partial discharge signal from the electrical signal. Specifically, the partial discharge determination unit 112 detects the partial discharge by determining the presence / absence of the partial discharge signal based on the reception intensity of the electric signal and a predetermined threshold. The predetermined threshold is determined in advance. For example, the partial discharge determination unit 112 may determine that the partial discharge signal is “present” when the reception intensity of the electrical signal is equal to or greater than a predetermined threshold. When it is determined that the partial discharge signal is “present”, the partial discharge determination unit 112 records the date and time when the electrical signal was acquired and the reception intensity represented by the electrical signal in the signal storage unit 107 as signal data. In the case where the partial discharge detection apparatus 100 includes a plurality of antennas 101, the partial discharge determination unit 112 uses the signal storage unit 107 as signal data of the date and time when the electrical signal was acquired, the reception intensity represented by the electrical signal, and the antenna identification information. May be recorded.

位置特定部１１３は、部分放電による電磁波を複数のアンテナ１０１で受信した場合、部分放電の発生位置を特定する。位置特定部１１３は、部分放電信号“あり”と判定された場合、アンテナ１０１毎に生成された電気信号の信号レベルと電気信号が取得された日時の差とから部分放電の発生位置を特定する。位置特定部１１３は、部分放電の発生位置を特定するにあたり、公知の方法を用いて特定してもよい。例えば、位置特定部１１３は、公知の部分放電発生位置の特定方法として、部分放電信号“あり”の電気信号の信号レベルが最も大きい、又は電気信号が取得された日時が最も早いアンテナ１０１の近傍に部分放電の発生位置があることを特定する方法を用いてもよい。   The position specifying unit 113 specifies the occurrence position of the partial discharge when the electromagnetic waves due to the partial discharge are received by the plurality of antennas 101. When it is determined that the partial discharge signal is “present”, the position specifying unit 113 specifies the generation position of the partial discharge from the signal level of the electric signal generated for each antenna 101 and the difference between the date and time when the electric signal was acquired. . The position specifying unit 113 may specify a partial discharge occurrence position using a known method. For example, the position specifying unit 113, as a known method for specifying the partial discharge occurrence position, has the highest signal level of the electric signal of the partial discharge signal “present” or the vicinity of the antenna 101 with the earliest date and time when the electric signal was acquired. A method may be used in which the position where the partial discharge occurs is specified.

図２は、実施形態の部分放電検出装置１００の設置された配電盤１０の斜視図である。配電盤１０の内部には、電気機器１１が収納される。電気機器１１は、遮断機、断路器、変流器又は変圧器等の機器（いずれも不図示）によって構成される。電気機器１１は、外部から電源ケーブル１２を介して、高電圧及び大電流を通電する。電気機器１１は、異常時には通電を遮断する機能を有する。なお、配電盤１０の下部には、接地極１３が接続される。配電盤１０は、箱体の一態様である。   FIG. 2 is a perspective view of the switchboard 10 in which the partial discharge detection device 100 according to the embodiment is installed. An electrical device 11 is housed inside the switchboard 10. The electrical device 11 is configured by devices (all not shown) such as a circuit breaker, a disconnector, a current transformer, or a transformer. The electric device 11 energizes a high voltage and a large current from the outside via the power cable 12. The electrical device 11 has a function of interrupting energization when there is an abnormality. A ground electrode 13 is connected to the lower part of the switchboard 10. The switchboard 10 is an embodiment of a box.

符号２０は、電気機器１１を構成する機器（例えば、遮断機）にて、部分放電が発生した位置を示す符号である。符号２１から符号２５は、部分放電によって放射された電磁波の一例を表す符号である。なお、電磁波の放射される方位は符号２１から符号２５の５方位に限定されない。部分放電が発生した場合、電磁波は、部分放電の発生した位置を起点にして空間の全方位に放射される。   Reference numeral 20 indicates a position where a partial discharge has occurred in an apparatus (for example, a circuit breaker) constituting the electrical apparatus 11. Reference numerals 21 to 25 are reference numerals representing an example of electromagnetic waves radiated by the partial discharge. In addition, the azimuth | direction in which electromagnetic waves are radiated | emitted is not limited to 5 directions of the code | symbol 21 to the code | symbol 25. When partial discharge occurs, electromagnetic waves are radiated in all directions of the space starting from the position where the partial discharge occurs.

部分放電検出装置１００は、配電盤１０の内部に収納される。部分放電検出装置１００は、配電盤１０内部で発生する部分放電を検出する。図２の場合、部分放電検出装置１００は符号２０の位置から放射された電磁波を受信する。図２の場合、アンテナ１０１は正面扉１０ａに取り付けられる。アンテナ１０１は、正面扉１０ａが閉じられた場合、符号２２によって表される電磁波を受信する。受信された電磁波は、信号線１０２を通じて電気信号として部分放電判定装置１０３に入力される。部分放電判定装置１０３は、入力された電気信号によって、部分放電の発生の有無を判定する。部分放電検出装置１００は、例えば、配電盤１０の正面扉１０ａの内側に取り付けされてもよい。   Partial discharge detection device 100 is housed inside switchboard 10. The partial discharge detection device 100 detects a partial discharge generated inside the switchboard 10. In the case of FIG. 2, the partial discharge detection device 100 receives an electromagnetic wave radiated from the position of reference numeral 20. In the case of FIG. 2, the antenna 101 is attached to the front door 10a. The antenna 101 receives an electromagnetic wave represented by reference numeral 22 when the front door 10a is closed. The received electromagnetic wave is input to the partial discharge determination device 103 as an electric signal through the signal line 102. The partial discharge determination device 103 determines whether or not partial discharge has occurred based on the input electrical signal. For example, the partial discharge detection device 100 may be attached to the inside of the front door 10a of the switchboard 10.

図３は、実施形態の部分放電の有無の判定と位置の特定との処理の流れを示すフローチャートである。部分放電検出装置１００のアンテナ１０１は電磁波を受信する（ステップＳ１０１）。アンテナ１０１は電磁波を電気信号として部分放電判定装置１０３に入力する。電気信号取得部１０９は入力された電気信号を取得する（ステップＳ１０２）。増幅部１１０は、取得された電気信号を増幅する（ステップＳ１０３）。フィルタ部１１１は、電気信号に重畳するノイズ成分を除去する（ステップＳ１０４）。   FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of processing for determining whether or not there is a partial discharge and specifying a position according to the embodiment. The antenna 101 of the partial discharge detection device 100 receives electromagnetic waves (step S101). The antenna 101 inputs an electromagnetic wave as an electric signal to the partial discharge determination device 103. The electrical signal acquisition unit 109 acquires the input electrical signal (step S102). The amplifying unit 110 amplifies the acquired electrical signal (step S103). The filter unit 111 removes a noise component superimposed on the electric signal (step S104).

部分放電判定部１１２は電気信号の信号レベルが予め決定された閾値よりも大きいか否か判定する（ステップＳ１０５）。電気信号の信号レベルが予め決定された閾値よりも大きい場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、部分放電判定部１１２は、電気信号に対して部分放電信号“あり”と判定する（ステップＳ１０６）。部分放電判定部１１２は、部分放電信号“あり”と判定された場合、電気信号が取得された日時と電気信号が表す受信強度とを信号データとして信号記憶部１０７に記録する（ステップＳ１０７）。位置特定部１１３は、部分放電信号“あり”と判定された場合、アンテナ１０１毎に生成された電気信号が表す受信強度と電気信号が取得された日時の差とから部分放電の発生位置を特定する（ステップＳ１０８）。   The partial discharge determination unit 112 determines whether or not the signal level of the electric signal is higher than a predetermined threshold (step S105). When the signal level of the electrical signal is greater than a predetermined threshold (step S105: YES), the partial discharge determination unit 112 determines that the partial discharge signal is “present” with respect to the electrical signal (step S106). When it is determined that the partial discharge signal is “present”, the partial discharge determination unit 112 records the date and time when the electrical signal was acquired and the reception intensity represented by the electrical signal in the signal storage unit 107 as signal data (step S107). When it is determined that the partial discharge signal is “present”, the position specifying unit 113 specifies the occurrence position of the partial discharge from the reception intensity represented by the electric signal generated for each antenna 101 and the difference between the date and time when the electric signal was acquired. (Step S108).

電気信号の信号レベルが予め決定された閾値以下の場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、部分放電判定部１１２は、電気信号に対して部分放電信号“なし”と判定する（ステップＳ１０９）。   When the signal level of the electric signal is equal to or lower than a predetermined threshold (step S105: NO), the partial discharge determination unit 112 determines that the partial discharge signal is “none” for the electric signal (step S109).

図４は、実施形態のアンテナ１０１の一具体例を表す図である。アンテナ１０１は、例えば、図４に表されるように、複数個の金属片１０１ａから１０１ｏを並べて構成されてもよい。この場合、複数個の金属片の個数及び大きさに限定はなく、どのような個数及び大きさであってもよい。金属片は、例えば、アルミニウム、銅又は鉄等の導電体である。アンテナ１０１ａから１０１ｏは、それぞれで電磁波を受信する。受信された電磁波は、信号線１０２を介して部分放電判定装置１０３に入力される。このように複数個の金属片を並べることで、アンテナ１０１はより感度よく電磁波を受信することができる。また、位置特定部１１３は、図４に表されるアンテナ１０１が配電盤１０に設けられる場合、１つのアンテナ１０１を取り付けることで、部分放電の発生位置を特定することが可能になる。したがって、複数のアンテナ１０１を配電盤１０に設けることなく、位置特定部１１３は、部分放電の発生位置を特定することが可能になる。   FIG. 4 is a diagram illustrating a specific example of the antenna 101 according to the embodiment. The antenna 101 may be configured by arranging a plurality of metal pieces 101a to 101o, for example, as shown in FIG. In this case, the number and size of the plurality of metal pieces are not limited and may be any number and size. The metal piece is, for example, a conductor such as aluminum, copper, or iron. The antennas 101a to 101o each receive an electromagnetic wave. The received electromagnetic wave is input to the partial discharge determination device 103 via the signal line 102. By arranging a plurality of metal pieces in this way, the antenna 101 can receive electromagnetic waves with higher sensitivity. In addition, when the antenna 101 shown in FIG. 4 is provided in the switchboard 10, the position specifying unit 113 can specify the position where the partial discharge is generated by attaching one antenna 101. Therefore, the position specifying unit 113 can specify the position where the partial discharge is generated without providing the plurality of antennas 101 on the switchboard 10.

図５は、実施形態のアンテナ１０１の取り付けの一具体例を表す図である。図５では、アンテナ１０１は、配電盤１０を構成する正面扉１０ａ、上面板１０ｂ、背面板１０ｃ、底面板１０ｄ、第一側面板１０ｅ及び第二側面板１０ｆの６面の金属板の内側に設けられる。アンテナ１０１は、配電盤１０を構成する６面の金属板の内側に設けられた状態で電磁波を受信する。アンテナ１０１は、図４に表されるように複数の金属片によって構成されるアンテナであってもよい。図５では、アンテナ１０１は６面の金属板のそれぞれに１つずつ設けられているが、複数設けられてもよい。この場合、アンテナ１０１は、金属板の一面に、縦に並べて設けられてもよいし、横の並べて設けられてもよいし、ランダムに設けられてもよい。図５では、アンテナ１０１は６面の金属板のそれぞれに設けられているが、６面の金属板のすべてに設けられていなくてもよい。例えば、アンテナ１０１は、上面板１０ｂに設けられていなくてもよいし、背面板１０ｃに設けられていなくてもよい。このように、アンテナ１０１は、設けられる場所及び設けられる個数に限定はない。   FIG. 5 is a diagram illustrating a specific example of attachment of the antenna 101 according to the embodiment. In FIG. 5, the antenna 101 is provided on the inner side of the six metal plates of the front door 10a, the top plate 10b, the back plate 10c, the bottom plate 10d, the first side plate 10e, and the second side plate 10f constituting the switchboard 10. It is done. The antenna 101 receives electromagnetic waves in a state of being provided inside the six metal plates constituting the switchboard 10. The antenna 101 may be an antenna composed of a plurality of metal pieces as shown in FIG. In FIG. 5, one antenna 101 is provided for each of the six metal plates, but a plurality of antennas 101 may be provided. In this case, the antenna 101 may be provided vertically on one surface of the metal plate, may be provided horizontally, or may be provided randomly. In FIG. 5, the antenna 101 is provided on each of the six metal plates, but may not be provided on all of the six metal plates. For example, the antenna 101 may not be provided on the upper surface plate 10b, and may not be provided on the back surface plate 10c. As described above, the location and the number of the antennas 101 are not limited.

アンテナ１０１は、薄い金属板又は金属テープとすることで、配電盤１０を構成する正面扉１０ａ、上面板１０ｂ、背面板１０ｃ、底面板１０ｄ、第一側面板１０ｅ及び第二側面板１０ｆの６面の金属板に容易に取り付けることが可能になる。また、薄い金属板又は金属テープによって構成されたアンテナ１０１は、平面以外の形状で金属板に取り付けることが可能になる。平面以外の形状は、例えば、湾曲した形状であってもよいし、立体的な形状としてもよい。また、アンテナ１０１は、配電盤１０の内側の各面に取り付けられることで、部分放電によって発生する電磁波を複数のアンテナ１０１で受信することが可能になる。位置特定部１１３は、アンテナ１０１毎に生成された電気信号が表す受信強度と電気信号が取得された日時の差とに基づいて、部分放電の発生位置を特定することができる。   The antenna 101 is a thin metal plate or metal tape, so that the front door 10a, the top plate 10b, the back plate 10c, the bottom plate 10d, the first side plate 10e, and the second side plate 10f constituting the switchboard 10 are provided. Can be easily attached to the metal plate. In addition, the antenna 101 formed of a thin metal plate or metal tape can be attached to the metal plate in a shape other than a plane. The shape other than the plane may be, for example, a curved shape or a three-dimensional shape. Further, the antenna 101 is attached to each surface inside the switchboard 10, so that the electromagnetic waves generated by the partial discharge can be received by the plurality of antennas 101. The position specifying unit 113 can specify the occurrence position of the partial discharge based on the reception intensity represented by the electric signal generated for each antenna 101 and the difference between the date and time when the electric signal was acquired.

図６は、配電盤１０に取り付けされたアンテナ１０１の一具体例を表す図である。図６では、正面扉１０ａに取り付けられたアンテナ１０１を例として説明する。正面扉１０ａとアンテナ１０１との間に遮蔽材３０が設けられる。遮蔽材３０は、アンテナ１０１に伝導するノイズを遮断する。遮蔽材３０は、部分放電によって発生する電磁波と同一の周波数帯域の成分を遮断する。遮蔽材３０は、部分放電によって発生する電磁波の周波数帯域において抵抗値が高くなるインダクタンスを構成する素材であってもよい。なお、部分放電の周波数帯域は数十ＭＨｚから数百ＭＨｚである。遮蔽材３０は、例えば、磁性シートが用いられてもよいし、板状のフェライトコアが用いられてもよい。なお、遮蔽材３０は、アンテナ１０１の側面を囲むように設けられてもよい。遮蔽材３０は、アンテナ１０１が正面扉１０ａに接しない大きさで構成される。遮蔽材３０は、複数種類の素材を重ねて設けられてもよい。   FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of the antenna 101 attached to the switchboard 10. In FIG. 6, the antenna 101 attached to the front door 10a will be described as an example. A shielding material 30 is provided between the front door 10a and the antenna 101. The shielding material 30 blocks noise conducted to the antenna 101. The shielding material 30 blocks components in the same frequency band as the electromagnetic waves generated by the partial discharge. The shielding material 30 may be a material constituting an inductance having a high resistance value in a frequency band of electromagnetic waves generated by partial discharge. The frequency band of partial discharge is several tens to several hundreds of MHz. For the shielding material 30, for example, a magnetic sheet may be used, or a plate-shaped ferrite core may be used. The shielding member 30 may be provided so as to surround the side surface of the antenna 101. The shielding material 30 is configured with a size such that the antenna 101 does not contact the front door 10a. The shielding material 30 may be provided by overlapping a plurality of types of materials.

このように構成された部分放電検出装置１００では、アンテナ１０１が電気機器の部分放電によって発生する電磁波を受信する。部分放電は、電気機器の絶縁体の絶縁性能の低下によって発生する。アンテナ１０１は、配電盤１０との間に遮蔽材３０が設けられるため、他の装置からのノイズが遮断された状態で電磁波を受信できる。このため、部分放電検出装置１００は、より精度高く部分放電の有無を検出することが可能になる。また、アンテナ１０１は、金属片を複数個並べた構成としたり、電気機器が収納される配電盤に複数個設けられたりすることで、電磁波を複数のアンテナで受信できる。位置特定部１１３は、複数のアンテナで電磁波を受信した場合、アンテナごとの電気信号が表す受信強度と電気信号が取得された日時の差とから部分放電の発生位置を特定する。したがって、さらに精度よく部分放電の有無を検出することが可能になる。   In the partial discharge detection device 100 configured as described above, the antenna 101 receives an electromagnetic wave generated by the partial discharge of the electric device. Partial discharge occurs due to a decrease in the insulation performance of the insulator of the electrical equipment. Since the shielding material 30 is provided between the antenna 101 and the switchboard 10, the antenna 101 can receive electromagnetic waves in a state where noise from other devices is blocked. For this reason, the partial discharge detection apparatus 100 can detect the presence or absence of partial discharge with higher accuracy. The antenna 101 can receive electromagnetic waves with a plurality of antennas by arranging a plurality of metal pieces or by providing a plurality of pieces on a switchboard in which electrical equipment is stored. When the electromagnetic wave is received by a plurality of antennas, the position specifying unit 113 specifies the occurrence position of the partial discharge from the reception intensity represented by the electric signal for each antenna and the difference between the date and time when the electric signal was acquired. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of partial discharge with higher accuracy.

（変形例）
制御部１０８は、故障予測部をさらに備えるように構成されてもよい。故障予測部は、電気機器の故障予測を行う。電気機器は、絶縁劣化が進行すると、部分放電の頻度が高まる。故障予測部は、例えば、部分放電の頻度に関する閾値よりも部分放電判定部１１２によって検出される部分放電の頻度が高くなった場合、電気機器の故障の可能性が高まっていることを報知する警報発報指示を送信してもよい。また、電気機器は、絶縁劣化が進行すると、部分放電の信号の強度は強くなる。故障予測部は、部分放電の受信強度が、受信強度に関する閾値よりも大きくなった場合、電気機器の故障の可能性が高まっていることを報知する警報発報指示を送信してもよい。なお、部分放電の頻度に関する閾値又は信号の強度に関する閾値は、予め決定された閾値が用いられてもよい。 (Modification)
The control unit 108 may be configured to further include a failure prediction unit. The failure prediction unit predicts a failure of the electrical device. In electrical equipment, the frequency of partial discharge increases as insulation deterioration progresses. For example, when the frequency of partial discharge detected by the partial discharge determination unit 112 is higher than a threshold related to the frequency of partial discharge, the failure prediction unit notifies that the possibility of failure of the electrical device is increased. A notification instruction may be transmitted. In addition, as the electrical deterioration of the electrical equipment proceeds, the intensity of the partial discharge signal increases. The failure prediction unit may transmit an alarm issue instruction for notifying that the possibility of failure of the electrical device is increased when the reception intensity of the partial discharge is larger than a threshold value regarding the reception intensity. Note that a predetermined threshold may be used as the threshold regarding the frequency of partial discharge or the threshold regarding the intensity of the signal.

部分放電判定部１１２は、部分放電“あり”と判定した場合、部分放電が発生していることを報知する警報発報指示を送信するように構成されてもよい。この場合、制御部１０８は、警報部をさらに備える。警報部は警報発報指示を受け付ける。警報部は、受け付けた警報発報指示に基づいて警報処理を行う。警報処理は、警告音を発報してもよいし、あらかじめ指定された宛先に対してメール又はＳＭＳ（Short Message Service）等の電文を送信してもよい。警報処理は予め指定された処理であればどのような処理であってもよい。また、電気機器は、複数の位置で部分放電が発生する場合がある。位置特定部１１３は、複数の部分放電の位置を特定する。位置特定部１１３によって複数の部分放電の位置が特定された場合、故障予測部は、複数の位置で部分放電が発生していることを報知する警報発報指示を送信してもよい。警報処理が行われることで、部分放電が発生した場合に、より迅速に部分放電の解消を行うことが可能になる。   When the partial discharge determination unit 112 determines that the partial discharge is “present”, the partial discharge determination unit 112 may be configured to transmit an alarm notification instruction for notifying that the partial discharge has occurred. In this case, the control unit 108 further includes an alarm unit. The alarm unit accepts an alarm issue instruction. The warning unit performs warning processing based on the received warning notification instruction. In the alarm processing, a warning sound may be issued, or a message such as mail or SMS (Short Message Service) may be transmitted to a predetermined destination. The alarm process may be any process as long as it is a process designated in advance. In addition, partial discharge may occur at a plurality of positions in an electric device. The position specifying unit 113 specifies the positions of a plurality of partial discharges. When the positions of the plurality of partial discharges are specified by the position specifying unit 113, the failure prediction unit may transmit an alarm issue instruction for notifying that partial discharges are generated at a plurality of positions. By performing the alarm process, it is possible to eliminate partial discharge more quickly when partial discharge occurs.

警報部は、受け付けた警報発報指示によって異なる警報処理を行ってもよい。例えば、警報部は、故障予測部から電気機器の故障の可能性が高まっていることを報知する警報発報指示を受け付けた場合、外部の装置に電文を送信するように構成されてもよい。警報部は、部分放電判定部１１２から部分放電が発生していることを報知する警報発報指示を受け付けた場合、警告音を発報するように構成されてもよい。警報部は、複数の位置で部分放電が発生していることを報知する警報発報指示を受け付けた場合、外部の装置に電文を送信し、かつ警告音を発報するように構成されてもよい。   The alarm unit may perform different alarm processing depending on the received alarm issue instruction. For example, the alarm unit may be configured to transmit a telegram to an external device when receiving an alarm issue instruction for notifying that the possibility of a failure of the electrical device is increasing from the failure prediction unit. The alarm unit may be configured to issue a warning sound when an alarm notification instruction for notifying that a partial discharge has occurred is received from the partial discharge determination unit 112. The alarm unit may be configured to transmit a telegram to an external device and to issue a warning sound when receiving an alarm notification instruction for informing that partial discharge has occurred at a plurality of positions. Good.

本実施形態では、部分放電検出装置１００は、一台の装置であるとして説明したが、複数の装置として構成されてもよい。部分放電検出装置１００は、クラウドコンピューティングシステムによって構成されてもよい。   In the present embodiment, the partial discharge detection device 100 has been described as a single device, but may be configured as a plurality of devices. The partial discharge detection device 100 may be configured by a cloud computing system.

上記各実施形態では、電気信号取得部１０９、増幅部１１０、フィルタ部１１１、部分放電判定部１１２及び位置特定部１１３はソフトウェア機能部であるものとしたが、ＬＳＩ又は電気回路等のハードウェア機能部であってもよい。   In each of the above embodiments, the electric signal acquisition unit 109, the amplification unit 110, the filter unit 111, the partial discharge determination unit 112, and the position specification unit 113 are software function units. However, hardware functions such as an LSI or an electric circuit are used. Part.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、アンテナ１０１及び位置特定部１１３を持つことにより、より精度高く部分放電の有無を検出することができる。   According to at least one embodiment described above, the presence of the partial discharge can be detected with higher accuracy by having the antenna 101 and the position specifying unit 113.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１０…配電盤、１１…電気機器、１２…電源ケーブル、１３…接地極、３０…遮蔽材、１００…部分放電検出装置、１０１…アンテナ、１０２…信号線、１０３…部分放電判定装置、１０４…通信部、１０５…入力部、１０６…表示部、１０７…信号記憶部、１０８…制御部、１０９…電気信号取得部、１１０…増幅部、１１１…フィルタ部、１１２…部分放電判定部、１１３…位置特定部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power distribution board, 11 ... Electrical equipment, 12 ... Power supply cable, 13 ... Ground electrode, 30 ... Shielding material, 100 ... Partial discharge detection apparatus, 101 ... Antenna, 102 ... Signal line, 103 ... Partial discharge determination apparatus, 104 ... Communication , 105 ... input section, 106 ... display section, 107 ... signal storage section, 108 ... control section, 109 ... electric signal acquisition section, 110 ... amplification section, 111 ... filter section, 112 ... partial discharge determination section, 113 ... position Specific part

Claims (10)

導電体で構成され、箱体に収納された電気機器の部分放電によって生じる電磁波を受信するアンテナと、
前記電磁波から生成される電気信号が表す受信強度に基づいて、前記電気機器の部分放電の発生の有無を判定することで部分放電を検出する部分放電判定部と、
を備え、
前記アンテナは前記箱体に収納される、
部分放電検出装置。 An antenna that is made of a conductor and receives electromagnetic waves generated by partial discharge of electrical equipment stored in a box,
Based on the received intensity represented by the electrical signal generated from the electromagnetic wave, a partial discharge determination unit that detects partial discharge by determining the presence or absence of partial discharge of the electrical device,
With
The antenna is housed in the box;
Partial discharge detector. 前記アンテナは、複数の導電体を備え、前記複数の導電体がそれぞれ前記電磁波を受信する請求項１に記載の部分放電検出装置。   The partial discharge detection device according to claim 1, wherein the antenna includes a plurality of conductors, and each of the plurality of conductors receives the electromagnetic waves. 前記受信強度と前記電気信号が取得された日時とに基づいて前記部分放電の発生した位置を特定する位置特定部をさらに備える、
請求項１または２に記載の部分放電検出装置。 A position specifying unit that specifies the position where the partial discharge has occurred based on the reception intensity and the date and time when the electrical signal was acquired;
The partial discharge detection apparatus according to claim 1 or 2. 前記部分放電判定部によって部分放電が検出された場合、部分放電が発生していることを報知する警報処理を行う警報部をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の部分放電検出装置。   The partial discharge according to any one of claims 1 to 3, further comprising an alarm unit that performs an alarm process for notifying that a partial discharge has occurred when the partial discharge is detected by the partial discharge determination unit. Detection device. 前記警報部は、前記部分放電判定部によって検出される部分放電の発生の頻度又は受信強度が予め決定された閾値よりも大きい場合、前記警報処理を行う、請求項４に記載の部分放電検出装置。   The partial discharge detection device according to claim 4, wherein the alarm unit performs the alarm process when the frequency of occurrence of partial discharge detected by the partial discharge determination unit or the reception intensity is greater than a predetermined threshold. . 前記アンテナは、前記箱体を構成する６面の金属板の内側に設けられた状態で前記電磁波を受信する請求項１から５のいずれか一項に記載の部分放電検出装置。   The partial discharge detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the antenna receives the electromagnetic wave in a state of being provided inside a six-surface metal plate constituting the box. 前記金属板と前記アンテナとの間には、前記電磁波と同一の周波数帯の電磁波を遮断する遮蔽材が設けられる請求項６に記載の部分放電検出装置。   The partial discharge detection apparatus according to claim 6, wherein a shielding material that blocks electromagnetic waves in the same frequency band as the electromagnetic waves is provided between the metal plate and the antenna. 箱体に収納された電気機器の部分放電によって生じる電磁波を、導電体で構成され、かつ前記箱体に収納されたアンテナを介して受信する受信ステップと、
前記電磁波から生成される電気信号が表す受信強度に基づいて、前記電気機器の部分放電の発生の有無を判定することで部分放電を検出する部分放電判定ステップと、
を有する、
部分放電検出方法。 A reception step of receiving an electromagnetic wave generated by partial discharge of an electric device housed in a box through an antenna made of a conductor and housed in the box;
A partial discharge determination step for detecting partial discharge by determining whether or not partial discharge of the electrical device has occurred, based on the reception intensity represented by the electric signal generated from the electromagnetic wave,
Having
Partial discharge detection method. 導電体で構成され、箱体に収納された電気機器の部分放電によって生じる電磁波を受信するアンテナと、
前記電磁波から生成される電気信号が表す受信強度に基づいて、前記電気機器の部分放電の発生の有無を判定することで部分放電を検出する部分放電判定部と、
を備え、
前記アンテナは前記箱体に収納される、
部分放電検出システム。 An antenna that is made of a conductor and receives electromagnetic waves generated by partial discharge of electrical equipment stored in a box,
Based on the received intensity represented by the electrical signal generated from the electromagnetic wave, a partial discharge determination unit that detects partial discharge by determining the presence or absence of partial discharge of the electrical device,
With
The antenna is housed in the box;
Partial discharge detection system. 箱体に収納された電気機器の部分放電によって生じる電磁波を、導電体で構成され、かつ前記箱体に収納されたアンテナを介して受信する受信ステップと、
前記電磁波から生成される電気信号が表す受信強度に基づいて、前記電気機器の部分放電の発生の有無を判定することで部分放電を検出する部分放電判定ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 A reception step of receiving an electromagnetic wave generated by partial discharge of an electric device housed in a box through an antenna made of a conductor and housed in the box;
A partial discharge determination step for detecting partial discharge by determining whether or not partial discharge of the electrical device has occurred, based on the reception intensity represented by the electric signal generated from the electromagnetic wave,
A computer program for causing a computer to execute.
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