JP2522780Y2 - 絶縁異常発生判定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は絶縁異常発生判定装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電気機器における絶縁異常を検出するの
に、絶縁異常によって生じる部分放電に伴う電磁波をア
ンテナで受信し、その受信信号を受信回路により特定周
波数で同調、増幅、検波を行なって絶縁異常を検出する
ようにしたものは、既に知られている。

【０００３】図６はその従来構成を示し、１は電気機器
が内部に設置されているキュービクルで、その内部にア
ンテナ２を設置するとともに、アンテナ２が受信した部
分放電パルスから異常検出装置３により絶縁異常を検出
する。異常検出装置３は図５に示すように、受信回路４
と、判定ユニット５により構成されてあり、判定ユニッ
ト５はレベル判定回路６、パルス頻度判定回路７、継続
時間判定回路８および総合判定回路９とにより構成され
ている。

【０００４】キュービクル１内に設置されている電気機
器の絶縁部分に異常が発生すると、絶縁異常によって生
じる部分放電に伴うパルス状の電磁波が発生する。この
電磁波をアンテナ２が受信し、その受信信号を受信回路
４により特定周波数で同調、増幅、検波を行なう。

【０００５】受信回路４の出力信号は判定ユニット５に
おいて、レベル、頻度および継続時間の３条件につい
て、レベル判定回路６、パルス頻度判定回路７および継
続時間判定回路８とにより判定し、この３条件がすべて
満たされたとき、絶縁異常と判定し、総合判定回路９よ
り異常判定信号１０を出力する。

【０００６】しかしこのような構成によると、ひとつの
アンテナに対してひとつの異常検出装置３が必要とな
る。そのため検出対象の機器、すなわちキュービクル１
が多くなるほど、異常検出装置３を用意しなければなら
ず、またこれらの設置工事ならびに異常判定信号のため
の配線工事などが必要となる。

【０００７】これを回避するために、各測定対象の機器
にはアンテナのみを常時設置しておくとともに、異常検
出装置３を携帯自在としておき、異常検出作業を必要と
する都度、この異常検出装置３を測定対象の機器の個所
まで持ち込むようにすることが考えられる。しかしこの
ようにしておくと、次に示すような理由により、検出に
要する時間が長くなる欠点がある。

【０００８】すなわち絶縁異常が発生した場合、その異
常が進行して絶縁破壊に至るのに最低数日乃至数カ月を
要し、その間判定ユニット５のレベル、頻度条件を満た
す信号が発生し続けるが、一方測定対象の機器が設置さ
れてある現場では、たとえばスイッチングノイズ、電動
工具、バイクのスパークノイズなどの背後ノイズによ
り、前記絶縁異常信号と同様に判定ユニット５のレベ
ル、頻度条件を満足してしまうことがある。

【０００９】しかしこれまでの測定データによると、こ
れらのノイズは１時間以上にわたって継続することはほ
とんどない。これらの点を考慮してこの種のノイズによ
る誤動作を防止するために、判定ユニット５に継続時間
判定回路８を設け、１時間以上にわたる継続監視を余儀
なくされてきた。そのために異常発生の判定のために長
時間を要するようになる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、絶縁異常を
部分放電に伴う電磁波を受信し、その受信出力から絶縁
異常を検出するにあたり、その受信出力が部分放電に伴
うものであるか、あるいは背後ノイズに伴うものである
かを判定し、もって絶縁異常の検出に要する時間の短縮
を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本考案は、電気機器の絶
縁異常によって発生する部分放電に伴う電磁波を受信す
るアンテナからの信号を受信して特定周波数で同調、増
幅、検波する受信回路と、この受信回路の出力を一定時
間にわたってピークホールドするピークホールド回路
と、このピークホールド回路からの出力をバーグラフで
表示するレベルメータとを備えてなることを特徴とす
る。

【００１２】

【作用】受信回路が受信した信号は、ピークホールド回
路によって一定時間にわたりピークホールドされ、ホー
ルド値がレベルメータにバーグラフで表示される。受信
回路は絶縁異常によって発生する部分放電パルスのほか
に、背後ノイズも受信する。この受信信号のパルス出力
が継続して出力されているときは、そのピーク値が途切
れることなくバーグラフ表示される。

【００１３】レベルメータで、設定レベルよりも高い信
号が認められないときは、絶縁異常が発生していないも
のとみなし、その検出対象の電気機器についての絶縁異
常の検出作業を行なわないようにする。これにより無駄
な異常検出作業を回避することができ、その作業に要す
る時間を短縮することができるようになる。

【００１４】なお受信信号のピーク値が、設定レベルよ
り高いことをレベルメータにより確認した場合は、従来
のように判定ユニットを利用して１時間以上にわたって
検出するようにすればよい。しかしこの間にピーク値が
設定レベルより低くなるようなことがあれば、レベルメ
ータのバーグラフの表示も途切れるので、そのときの受
信回路が受信した信号はノイズによるものとみなし、異
常検出作業を中止すればよい。

【００１５】ここでピークホールド回路を使用する理由
は次の通りである。すなわち受信回路からの出力信号は
パルス信号であるため、一般のアナログメータでは応答
速度が低く、部分放電パルスのパルスピークを指示する
ことができない。そのためにピークホールド回路によっ
て受信回路の出力を一定時間にわたってピークホールド
して、レベルメータによりバーグラフ表示するようにす
る。これによればその出力が判定レベル以上であるか否
かを簡単にかつ視覚的に確認することができるようにな
る。

【００１６】

【実施例】本考案の実施例を図１によって説明する。な
お図５、図６と同じ符号を付した部分は同一または対応
する部分を示す。本考案にしたがい、各キュービクル１
内にアンテナ２を設置しておく。そして受信回路４の出
力を入力として、一定時間ピークホールドするピークホ
ールド回路１１と、これからの信号を増幅し、レベルメ
ータを駆動するに足る信号を出力する駆動回路１２と、
ＬＥＤまたはＬＣＤなどのバーグラフ表示とするレベル
メータ１３とを備えている。

【００１７】受信回路４、ピークホールド回路１１、駆
動回路１２およびレベルメータ１３からなる構成は携帯
型とされてあり、異常検出の測定の都度、測定対象のキ
ュービクル１が設置されてある現場において、アンテナ
２の出力端１４と、受信回路４の入力端１５とを接続す
ることによってその測定を実施する。なおこれらの構成
は判定ユニット５と併設して携帯型としてもよいし、あ
るいは判定ユニットから分離して独立させて携帯型とし
てもよい。

【００１８】絶縁異常が生じた場合、図３に示すよう
に、商用周波数の電圧位相をａとすると、電圧のピーク
付近において部分放電パルスｂが発生する。これにとも
なって発生する電磁波を受信すると、放電パルスｂに応
じたパルス状の信号ｃが受信回路４から出力される。信
号ｃが予め設定されてある設定レベルＬを超えたとき、
これを絶縁異常の発生に基づくものと見做して、判定ユ
ニット５によりその頻度、継続時間を判定する。これら
の作用は図５における構成と同様である。設定レベルＬ
を超えた信号ｃはピークホールド回路１１に与えられ
る。

【００１９】信号ｃのパルス幅は受信回路４に依存する
が、代表的な値としてたとえば数百μ秒程度が選ばれ
る。この信号ｃでレベルメータ１３のＬＣＤなどのバー
グラフを振らせたとすると、その点弧時間が不十分であ
るため、視覚的にレベルを確認することは困難である。
そのためピークホールド回路１１を用意し、これにより
ピークレベルをたとえば０．１〜０．３秒程度ホールド
し、そのホールド信号によりレベルメータ１３を駆動す
る。図４にレベルメータ１３のバーグラフ表示の一例を
示す。

【００２０】信号ｃのうち設定レベルＬを超える信号が
１個でも発生すると、これをピークホールド回路１１が
ホールドし、そのホールド時間中にわたりレベルメータ
１３がそのホールド値に対応する数だけ点灯して表示す
る。この表示時間中に次の信号がピークホールド回路１
１に入力されると、レベルメータ１３は途切れることな
く、その点灯状態を継続する。

【００２１】電源周波数が６０Ｈｚの地域を例にとる
と、一般に図３に示す部分放電パルスｂは、１秒間あた
り約６０パルス以上発生する性質があるので、判定ユニ
ット５のパルス頻度判定回路７ではその判定基準を１秒
間あたり６０パルス以上としている。この頻度条件を満
足するパルスの間隔は約０．０１７秒（≒１／６０秒）
となるので、したがって前記のようにピークホールド回
路１１のホールド時間を、部分放電パルスｃのパルス間
隔よりも長い時間、たとえば０．１〜０．３秒程度とし
ておけば、設定レベルＬを超す信号が引き続いて発生し
ているときは、レベルメータ１３のバーグラフは点灯し
たままとなる。

【００２２】もしレベルメータ１３のバーグラフが設定
レベル以上、すなわち所定点灯数以上まで点灯しない場
合、あるいは点灯しても途中でその点灯が途切れるよう
なことがあれば、判定ユニット５のパルス頻度判定回路
７の判定条件を満たすことはあり得ない。そのためこの
ような場合は、背後ノイズによるものであって、絶縁異
常は生じてはいないと判断する。

【００２３】したがってこのような場合は異常検出装置
３による異常判定のための測定を行なわない。またレベ
ルメータ１３の点灯状態から絶縁異常が発生していると
見做して、異常検出装置３により測定を開始したあとで
も、その点灯が途切れることがあれば、その測定はそれ
以上継続する必要はないとし、その測定を中止する。

【００２４】これらの説明から理解されるように、異常
検出装置３による測定の開始にさきだってレベルメータ
１３の表示を知ることによって、絶縁異常が発生してい
るかどうかを知ることができるようになる。そのため従
来のように最初から異常検出装置３によって測定を行な
うようにする場合に比較すれば、その測定に要する時間
を著しく短くすることができるようになる。

【００２５】なお前記の説明において、ピークホールド
回路１１のホールド時間を０．１〜０．３秒としたがこ
れに限られるものではなく、使用するＬＥＤ、ＬＣＤの
追随速度、照度によって、ホールド時間の最適値を適宜
設定すればよい。また以上の実施例では測定対象をキュ
ービクルとしたがこれに限られることなく、他の任意の
高圧機器たとえばＧＩＳ、変圧器などにも適用できるこ
とはいうまでもない。更に判定ユニット５を使用する場
合は、図示する構成のものとは異なる構成のものを使用
してもよい。

【００２６】

【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、絶
縁異常をその異常部分から発生する部分放電パルスから
検出する場合、絶縁異常が発生しているか否かを異常検
出の測定にさきだって判定するようにしたので、その検
出作業に要する時間を従来よりも短縮することができ、
またその判定のために、ピークホールド回路、レベルメ
ータを使用しているので、受信回路が受信した信号が絶
縁異常によるものかまたはノイズによるものかを、視覚
的にかつ確実に判断することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図である。

【図２】絶縁異常の判定状態を示す斜視図ある。

【図３】判定動作を説明するための波形図である。

【図４】レベルメータのバーグラフの一例を示す正面図
である。

【図５】従来例の回路図である。

【図６】従来例による絶縁異常の判定状態を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ キュービクル（検出対象の電気機器） ２ アンテナ ３ 絶縁異常検出装置 ４ 受信回路 ５ 判定ユニット １１ ピークホールド回路 １３ レベルメータ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁異常検出対象の電気機器より、絶縁
   異常によって発生する部分放電パルスを受信する受信回
   路と、前記受信回路からの受信出力であるパルスを入力とし、
   前記受信出力が前記部分放電パルスによるものかノイズ
   によるものであるかを、レベル、頻度及び継続時間につ
   いてそれぞれ判定するレベル判定回路、パルス頻度判定
   回路及び継続時間判定回路と、前記各判定回路による判
   定結果がすべて絶縁異常による部分放電によるものと判
   定したときに異常判定信号を出力する総合判定回路とを
   備えた判定ユニットと、 前記受信回路からの受信出力であるパルスのピーク値
   を、前記部分放電パルスのパルス間隔より長い所定時間
   ホールドするピークホールド回路と、 前記ピークホールド回路からの出力をバーグラフで表示
   し、絶縁異常が発生しているときに、前記バーグラフが
   所定点灯数以上途切れることなく継続して表示し続ける
   レベルメータとを備えてなる絶縁異常発生判定装置。