JP2525983B2 - 層間耐電圧試験装置 - Google Patents

層間耐電圧試験装置

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JP2525983B2 JP4049386A JP4938692A JP2525983B2 JP 2525983 B2 JP2525983 B2 JP 2525983B2 JP 4049386 A JP4049386 A JP 4049386A JP 4938692 A JP4938692 A JP 4938692A JP 2525983 B2 JP2525983 B2 JP 2525983B2
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  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変圧器やチョークコイ
ル、絶縁電線等を試料としそれらの導体、絶縁体間の層
間耐電圧の不良を検出する層間耐電圧試験装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4は層間耐電圧試験の基本回路を示す
図、図5は層間耐電圧試験で観測される波形を示す図で
ある。巻線数の少ないチョークコイルやトランスの層間
耐電圧を試験する場合、従来は、例えば図4に示すよう
にコンデンサCに試験電圧を予め充電しておき、スイッ
チSを閉じることにより被試験コイルLにインパルス電
圧を印加して電圧波形をブラウン管等で目視或いはこれ
に準ずる方法で観測し、良品の電圧波形との比較により
被試験品の良否を判定している。
【0003】この場合、コンデンサCを例えば1kVの
電圧に充電しておけば、スイッチSを閉じることにより
被試験コイルLには、瞬間的に1kVの電圧が印加され
ることになる。そして、その後コンデンサCと被試験コ
イルLとによる共振を起こすので、1kVの電圧から図
5(イ)に示すような減衰振動波形が得られる。そこ
で、被試験コイルL自身が持つ層間耐電圧を越える試験
電圧が印加されるようにすると、図5(ロ)に示すよう
にコロナ電圧が重畳され、この部分を評価することによ
って被試験品の良否を判定することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の層間耐電圧試験の波形では、コイルの持つインダク
タンス損失等、総合的な要素を含むため、層間耐電圧に
対する的確な評価方法とはいいがたいという問題があっ
た。すなわち、図5(ロ)に示すようにコロナ電圧が重
畳されている場合においても、コロナ発生により損失分
が多くなるため波形の減衰量は大きくなるが、エネルギ
ーが小さいので損失分要素の変化はさほど顕著に観測す
ることができない。したがって、従来のようにブラウン
管等で目視或いはこれに準ずる方法により波形を比較し
良否を判定する試験では、インダクタンスのバラツキ、
その損失分のバラツキ、鉄心の最大磁束密度のバラツ
キ、浮遊容量のバラツキ等、目的とする層間耐電圧以外
の要素により波形が大きく変わり、現実には層間耐電圧
に対して的確な評価をすることが困難であった。
【0005】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、コイルの層間における耐電圧を的確に評価するこ
とができる層間耐電圧試験装置を提供することを目的と
するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、試
料にインパルス電圧を印加して層間耐電圧試験を行う層
間耐電圧試験装置であって、試料にインパルス電圧を印
加する電圧印加手段、該電圧印加手段によるインパルス
電圧の印加後に試料の端子から検出される電圧を観測デ
ータとして取り出すデータ検出手段、及び該データ検出
手段を通して、同じレベルのインパルス電圧を複数回繰
り返して印加することにより得られた観測データ間の差
を求めて試料の良否を判定する演算判定手段を備えたこ
とを特徴とする。
【0007】
【作用】 本発明の層間耐電圧試験装置では、データ検
出手段でインパルス電圧の印加後に試料の端子間に得ら
れる電圧を観測データとして取り出し、演算判定手段に
より、同じレベルを有するインパルス電圧を複数回繰り
返して印加することにより得られる観測データ間の差を
求めるので、ランダムに発生するコロナ電圧の成分をこ
の差によって検出することができ、この差から試料の良
否を判定することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図1は本発明の層間耐電圧試験装置の1実施例
を示す図、図2は観測データのサンプリング例を示す図
である。
【0009】図1において、電源1は、変圧器やチョー
クコイル、絶縁電線等の試料2の仕様に対応した試験電
圧にコンデンサCを充電する可変電圧電源であり、コン
デンサCは、試料2に所定の試験電圧によるインパルス
電圧を印加するものである。スイッチS1は、電源1に
よりコンデンサCを所定の試験電圧に充電するためのも
のであり、スイッチS2は、コンデンサCからインパル
ス電圧を試料2に印加するためのものである。分圧器3
は、試料2の端子間から取り出される減衰振動波形の電
圧を分圧するものであり、A/D変換器4は、分圧器3
を通して取り出した試料2の端子間電圧をサンプリング
してデジタル値に変換するものである。データ処理装置
5は、層間耐電圧試験の制御を行いA/D変換器4から
デジタル値に変換した観測データを入力して判定処理を
行う、例えばCPUや観測データを記憶するメモリを備
えたものであり、表示装置6は、データ処理装置5に入
力された観測データの表示、判定結果の表示等を行い、
プリンタ7はこれらを印刷出力するものである。
【0010】上記本発明の層間耐電圧試験装置は、繰り
返し電源1によりコンデンサCを所定の試験電圧に充電
して試料2にインパルス電圧を印加し、それぞれの減衰
振動波形の電圧を所定の時間間隔でサンプリングしてA
/D変換を行い、データ処理装置5により複数回のA/
D変換した観測データを演算処理することによって試料
2の層間での絶縁耐力の劣化を評価するものである。
【0011】すなわち、コイルの層間での絶縁耐力が劣
化した場合、コロナ放電が発生することに着目すれば、
コロナ放電はランダムに発生するので、その差の絶対値
の合計を計算することによって、コロナ放電の発生を検
出することができ絶縁耐力の劣化を評価することができ
る。例えばインパルス電圧印加試験を連続2回繰り返し
行うことにより図2に示すように観測データA、Bが得
られたとき、各サンプリング点T1 、T2 、……、Tn
における観測データAのサンプリング電圧VAT1 、V
AT2 、……、VATn 、観測データBのサンプリング電圧
BT1 、VBT2 、……、VBTn との各サンプリング点に
おけるそれぞれの差(VAT1 −VBT1 )、(VAT2 −V
BT2 )、……、(VATn −VBTn )の絶対値の合計Sを S={(VAT1 −VBT1 2 +(VAT2 −VBT2 2 +…… +(VATn −VBTn 2 1/2 ={Σi (VATi −VBTi 2 1/2 により計算する。その結果、合計Sがゼロであった場合
には、その波形が全く同一であるので、コロナ放電は発
生していないと判断することができる。このことから逆
に複数回の各サンプリング点の観測データ間で差を求め
絶対値の合計Sがゼロでない場合、あるいは誤差の範囲
を越える所定の値以上である場合には、コロナ放電が発
生していると判断することができ、しかも、その合計S
の値によってコロナ放電の発生している程度を判断する
ことができる。また、観測データA、Bについて実効値
電圧の平均Mを M={(VAT1 2 +VAT2 2 +……+VATn 2 1/2 +(VBT1 2 +VBT2 2 +……+VBTn 2 1/2 }/2 ={(Σi ATi 2 1/2 +(Σi BTi 2 1/2 }/2 により計算してその割合S/Mを求め、評価、指示して
もよい。さらには、インパルス電圧を繰り返し印加して
逐次同様の演算処理を行って、その変動、推移をグラフ
等で表示し観察してもよいし、また、インパルス電圧を
変えて同様に観察してもよい。インパルス電圧を複数回
連続して印加した場合には、適当な回数を平均してもよ
い。
【0012】次に、本発明の層間耐電圧試験装置による
動作概要を説明する。まず、電源1を所定の試験電圧に
設定し(ステップ)、スイッチS1を閉じてコンデン
サCに試験電圧を充電する(ステップ)。次に、スイ
ッチS1を開き(ステップS)、しかる後スイッチS
2を閉じる(ステップ)。同時に、A/D変換器4に
よるA/D変換処理を開始し(ステップ)、データ処
理装置5に観測データを取り込んで数値演算、判定処理
を行い表示装置6に表示する(ステップS)。この場
合、電源1の電圧設定、スイッチS1、S2の開閉は、
オペレータの操作により手動で行ってもよいが、データ
処理装置5で試験条件として電源1の設定電圧、コンデ
ンサCの充電時間等を入力し、所定のプログラムにした
がってデータ処理装置5から自動的に調整制御するよう
に構成してもよい。
【0013】図3は層間耐電圧試験装置のデータ処理部
の構成例を示す図である。図3において、メモリ11、
12は、インパルス電圧が繰り返し印加されたときに、
それぞれの観測データA、Bを格納するものであり、演
算器13は、メモリ11、12から読み出された観測デ
ータA、B間の差を求める減算回路である。実効値検波
回路14は、演算器13から出力されるA−Bの実効値
を求めるものであり、実効値検波回路15は、メモリ1
1から読み出された観測データAの実効値を求め、実効
値検波回路16は、メモリ12から読み出された観測デ
ータBの実効値を求めるものである。そして、演算器1
7は、実効値検波回路15と実効値検波回路16の出力
を加算するものであり、演算器18は、実効値検波回路
14で求めたA−Bの実効値を演算器17で求めた観測
データAの実効値と観測データBの実効値との和で割算
するものである。したがって、この出力を指示すること
により、コロナ発生状況を観察することができる。
【0014】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、インパルス電圧を印加するためのコンデ
ンサの充電し、インパルス電圧を試料に印加するのにス
イッチを用いたが、このスイッチには半導体スイッチン
グ素子、その他のスイッチ手段を用いてもよいし、試験
を行うときに手動操作でオン/オフするのではなく、一
定の手順をプログラムしておき、そのプログラムにした
がって自動的に操作されるように構成してもよいことは
いうまでもない。また、繰り返しインパルス電圧を印加
して試料の端子から電圧をサンプリングして取り出し、
それぞれのサンプリング点での差を求めるようにした
が、試料の端子からハイパスフィルタを用いて高周波の
コロナ電圧成分のみを取り出して同様の処理を行うよう
にしてもよい。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、A/D変換器を通してインパルス電圧の印加
後に試料の端子から電圧を観測データとして取り出して
データ処理装置で保持し、データ処理装置により複数回
の繰り返しインパルス電圧印加により得られる観測デー
タ間の差を求めるので、減衰振動波形を除いたコロナ電
圧をこの差によって検出することができ、試料の良否を
判定することができる。しかも、従来のように試料と異
なる良品のデータとの比較ではなく、直接試料から得ら
れるデータのみで試料の良否を判定するので、製品のバ
ラツキ等の影響を受けることがなく、判定精度の向上を
図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の層間耐電圧試験装置の1実施例を示
す図である。
【図2】 観測データのサンプリング例を示す図であ
る。
【図3】 層間耐電圧試験装置のデータ処理部の構成例
を示す図である。
【図4】 層間耐電圧試験の基本回路を示す図である。
【図5】 層間耐電圧試験で観測される波形を示す図で
ある。
【符号の説明】
1…電源、2…試料、3…分圧器、4…A/D変換器、
5…データ処理装置、6…表示装置、7…プリンタ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料にインパルス電圧を印加して層間耐
    電圧試験を行う層間耐電圧試験装置であって、 試料にインパルス電圧を印加する電圧印加手段、 該電圧印加手段によるインパルス電圧の印加後に試料の
    端子から検出される電圧を観測データとして取り出すデ
    ータ検出手段、 及び該データ検出手段を通して、同じレベルのインパル
    ス電圧を複数回繰り返し印加することにより得られた
    観測データ間の差を求めて試料の良否を判定する演算判
    定手段を備えたことを特徴とする層間耐電圧試験装置。
JP4049386A 1992-03-06 1992-03-06 層間耐電圧試験装置 Expired - Lifetime JP2525983B2 (ja)

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