JP2646944B2 - 部分放電判別方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は長尺電力ケーブル線路の
部分放電判別方法に関し、特に、普通接続部の部分放電
を絶縁接続部から高い精度で判別できるようにした部分
放電判別方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３には、従来の部分放電測定方法の一
例が示されている。すなわち、電力ケーブル３の絶縁接
続部１において、外側の防食ビニル樹脂層（図示せず）
の外面に絶縁筒２を隔てて一対の検出部（電極）５が設
けられており、この検出部５に測定器６が接続されてい
る。

【０００３】ここで、例えば、電力ケーブル３の普通接
続部４において部分放電が発生すると、その部分放電信
号は電力ケーブル３を介して絶縁接続部１まで伝播し、
絶縁接続部１において絶縁筒２の両側に電位差をもたら
す。この電位差を検出部５を介して測定器６によって測
定することにより、部分放電の発生を検知することがで
きる。

【０００４】一方、上述した方法で測定した部分放電
は、普通接続部４で生じたものか、絶縁接続部１で生じ
たものか、或いは外部ノイズによるものか明確でないた
め、部分放電発生点までの距離を求めることが困難であ
る。

【０００５】図４には、図１で測定した部分放電信号の
信号減衰量の周波数依存性が示されており、曲線Ａは発
生点と検出点の距離が５００ｍ，曲線Ｂは３００ｍの場
合である。一般に、部分放電信号は約１００ＭＨｚまで
平坦な周波数成分を有している。曲線Ａ，Ｂから判るよ
うに、部分放電信号の減衰量（ｄＢ）は周波数に依存す
ると共に伝播距離に比例する。曲線Ａの場合、１０ＭＨ
ｚで測定すると１００ｄＢ減衰するのに対して、１ＭＨ
ｚでは０．８ｄＢでほとんど減衰しないことが判る。一
方、検出点である絶縁接続部１から生じた部分放電の場
合、伝播距離が零のため１０ＭＨｚ，１ＭＨｚ共に減衰
が０である。すなわち、検出点までの距離が長く、高周
波帯域になる程、信号の減衰量が大きくなる。従って、
高周波帯域と低周波帯域での検出信号レベルの比から部
分放電発生点を算出することができる。この考え方で検
出信号に対応する部分放電発生点を求めることによっ
て、普通接続部４からの部分放電か否かを判別すること
が可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の部分放
電測定方法によると、普通接続部と、部分放電判別位置
とされている絶縁接続部の間の距離が、例えば、約５０
０ｍと大きいので、普通接続部で発生した部分放電信号
の減衰量が大きい。この減衰量は、前述したように、高
周波帯域が低周波帯域に比較してずっと大きいために、
低周波帯域で測定することが望ましい。しかし、低周波
帯域は同時にノイズの減衰も少ないためにそのレベルも
大きく、従って、普通接続部の部分放電検出精度の低下
は避けられない。

【０００７】従って、本発明の目的は普通接続部の部分
放電を絶縁接続部から高い精度で判別することができる
部分放電判別方法を提供することである。

【０００８】本発明の他の目的はノイズレベルの高い低
周波帯域においても普通接続部の部分放電を絶縁接続部
から高い精度で判別することができる部分放電判別方法
を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、ノイズレベルの高い低周波帯域においても普通接続
部の部分放電を絶縁接続部から高い精度で判別できるよ
うにするため、普通接続部において部分放電が発生し、
それに伴い当該普通接続部両側の電力ケーブルを介して
伝播する一対の部分放電信号を当該普通接続部の両側に
位置する第１，及び第２の絶縁接続部で検出し、第１の
絶縁接続部で検出した第１の部分放電信号と第２の絶縁
接続部で検出した第２の部分放電信号の検出タイミング
の時間差に基づいて普通接続部の部分放電の発生を判別
するようにした部分放電判別方法を提供するものであ
る。この種電力ケーブル線路の普通接続部の両側にある
絶縁接続部相互の間は通常１０００〜２０００ｍ程離れ
ており、このため左側の絶縁接続部に誘導しているノイ
ズと右側の絶縁接続部に誘導しているノイズは別種のも
のであって、その殆どは関係のない信号同士である。つ
まり、普通接続部の両側にある絶縁接続部に誘導してい
るノイズは、その殆どが互いにランダム状態である。こ
れに対し、普通接続部で部分放電が生じ、それによって
発生した部分放電信号は同時にそこから左右に向かって
一対の信号となって電力ケーブル内を伝播する。従っ
て、普通接続部と左側の絶縁接続部間の距離と、普通接
続部と右側の絶縁接続部間の距離の差から、左側の絶縁
接続部で検出される信号と右側の絶縁接続部で検出され
る信号の検出タイミングの時間差を予め算出しておくこ
とにより、上記左右両側の絶縁接続部で検出される一対
の信号の検出タイミングの時間差から普通接続部の部分
放電の発生を判別することができる。

【００１０】上記検出タイミングの時間差に基づく判別
は、第１の部分放電信号の検出から所定の時限を設定
し、所定の時限内に第２の部分放電信号を検出したか否
かに基づいて行う。

【００１１】上記所定の時限の設定は、第１の部分放電
信号を検出したとき、所定のパルス幅のパルスを発生す
ることによって行い、上記所定の時限内に第２の部分放
電信号を検出したか否かの判定は、パルスによって開か
れたゲートに第２の部分放電信号を通過させることによ
って行う。

【００１２】上記ゲートの開放は、第１の絶縁接続部に
設置された第１の測定装置の出力をゲートのコントロー
ル端子に接続することによって行い、上記第２の部分放
電信号のゲートの通過は、第２の絶縁接続部に設置され
た第２の測定装置の出力をゲートの入力端子に接続する
ことによって行う。

【００１３】上記所定のパルス幅のパルスの発生は、第
１の測定装置の出力をパルス幅可変のパルス整形回路に
入力することによって行う。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の部分放電判別方法について添
付図面を参照しながら詳細に説明する。

【００１５】図１には、本発明の一実施例が示されてい
る。図において、電力ケーブル３の普通接続部４の両側
の絶縁接続部１ａ，１ｂに、絶縁筒２ａ，２ｂを隔てて
検出部５ａ，５ｂがそれぞれ設けられ、これらに測定器
６ａ，６ｂがそれぞれ接続されている。測定器６ａはパ
ルス整形回路７を介してゲート８のコントロール端子Ｃ
に、また、測定器６ｂは絶縁接続部１ａまで伝送する信
号線１０を介してゲート８の入力端子ＩＮにそれぞれ接
続され、ゲート８の出力ＯＵＴは端子９に接続されてい
る。

【００１６】パルス整形回路７は、測定器６ａから出力
される部分放電信号を入力して、その閾値以上のパルス
を所定のパルス幅の矩形パルスとして出力する。このパ
ルス幅は任意に変化させることができ、測定器６ｂから
出力される部分放電信号が信号線１０を介してゲート８
まで伝送されてくる伝送時間（約５μｓ程度）を考慮し
たパルス幅になっている。

【００１７】ゲート８は、パルス整形回路７から出力さ
れるパルス信号の入力に基づいて開放し、開放時に測定
器６ｂから出力される部分放電信号を通過させるように
構成されている。

【００１８】以下、本発明の部分放電判別方法を図２を
参照しながら説明する。電力ケーブル３の普通接続部４
において部分放電が発生すると、その部分放電信号は普
通接続部４の両側の電力ケーブル３を介して、ほぼ等距
離に離れて位置する絶縁接続部１ａ，１ｂまで左右一対
の信号となってそれぞれ伝播し、絶縁筒２ａ，２ｂの両
側に電位差をもたらす。この電位差は検出部５ａ，５ｂ
を介して測定器６ａ，６ｂで測定され、測定器６ａはパ
ルス整形回路７に、測定器６ｂは信号線１０を介してゲ
ート８に部分放電信号をそれぞれ出力する。

【００１９】パルス整形回路７に入力した部分放電信号
は、図２の(a) に示すように、ノイズパルス１１，及び
普通接続部４の部分放電パルス１２を含んだ信号であ
り、パルス整形回路７は測定器６ａから部分放電信号を
入力すると、その閾値Ｖ_th以上のパルス１１，１２を所
定のパルス幅の矩形パルスに整形し（図２の(b))、この
整形パルスをゲート８のコントロール端子Ｃに出力す
る。また、部分放電信号に含まれるパルス整形回路７の
閾値Ｖ_th以下のレベルのパルス１３は、部分放電パルス
以外のノイズとして無視する。

【００２０】一方、ゲート８に入力した部分放電信号
は、図２の(c) に示すように、ノイズパルス１４，及び
普通接続部４の部分放電パルス１２を含んだ信号であ
り、信号線１０による約１０００ｍの伝送により約５μ
ｓ程度波形が遅延している。

【００２１】ゲート８はパルス整形回路７から整形パル
スを入力すると、そのパルス幅に応じた時間だけ開放し
て、入力端子ＩＮからの部分放電信号を出力端子ＯＵＴ
から端子９に通過させる。通過した部分放電信号は、図
２の(d) に示すように、整形パルスとタイミングが一致
した部分放電パルス１２だけが存在しており、この部分
放電パルス１２の有無に基づいて普通接続部４の部分放
電を判別する。

【００２２】すなわち、通常絶縁接続部１ａと絶縁接続
部１ｂの間は１０００〜２０００ｍ程離れており、この
ため絶縁接続部１ａに誘導されるノイズと絶縁接続部１
ｂに誘導されるノイズは別種のものであり、殆どが関係
のないパルス同士である。つまり、絶縁接続部１ａで検
出されたノイズパルス１１と、絶縁接続部１ｂで検出さ
れたノイズパルス１４は、その殆どがランダム状態でタ
イミングが異なっているため、絶縁接続部１ｂで検出さ
れたノイズパルス１４はゲート８を通過することができ
ない。これに対し、ある時間差（これは普通接続部４か
ら絶縁接続部１ａ経由ゲート８までの距離と、普通接続
部４から絶縁接続部１ｂ経由ゲート８までの距離の差か
ら予め算出できる。）以下のタイミングの部分放電パル
ス１２のみがゲート８を通過する。このため、ゲート８
を通過した部分放電パルス１２を検出することにより、
普通接続部４の部分放電を判別することができる。

【００２３】尚、上記実施例において、図２の(a) の部
分放電信号に基づいて図２の(b) の整形パルスを生成す
る場合、整形パルスは部分放電信号より若干の時間遅れ
が生じる。また、絶縁接続部１ｂで検出された図２の
(c) の部分放電信号は、信号線１０によって伝送される
ことにより時間遅れが生じる。整形パルスはこれらの点
を勘案してタイミングを調節する必要があり、必要に応
じて図２の(a) の部分放電信号を遅延させる必要があ
る。この場合、信号線１０の部分にアナログ波形遅延素
子を設けて行っても良い。また、Ａ／Ｄ変換したデジタ
ル信号をゲート８に通すようにしても良い。ゲート８
は、通常のゲート回路の代わりにＡＮＤ回路，或いはそ
の他の論理回路を用いて判別することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の部分放電
判別方法によると、普通接続部の両側に位置する第１，
及び第２の絶縁接続部で部分放電を検出し、第１の絶縁
接続部で検出した第１の部分放電信号と第２の絶縁接続
部で検出した第２の部分放電信号の検出タイミングに基
づいて普通接続部の部分放電の発生を判別するようにし
たため、ノイズレベルの高い低周波帯域においても普通
接続部の部分放電を絶縁接続部から高い精度で判別する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図。

【図２】各部の信号波形を示すタイミングチャート。

【図３】従来の部分放電測定方法を示す説明図。

【図４】部分放電信号の信号減衰量の周波数依存性を示
すグラフ。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 絶縁接続部 ２，２ａ，２ｂ 絶縁筒 ３ 電力ケーブル ４ 普通
接続部 ５，５ａ，５ｂ 検出部 ６，６ａ，６ｂ 測定器 ７ パルス整形回路 ８ ゲー
ト ９ 端子 １０ 信号
線 １１ ノイズパルス １２ 部分
放電パルス １３ 微小レベルパルス １４ ノイ
ズパルス

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力ケーブル線路の普通接続部において部
   分放電が発生し、それに伴い当該普通接続部両側の電力
   ケーブルを介して伝播する一対の部分放電信号を当該普
   通接続部の両側に位置する第１，及び第２の絶縁接続部
   で検出し、 前記第１の絶縁接続部で検出した第１の部分放電信号と
   前記第２の絶縁接続部で検出した第２の部分放電信号の
   検出タイミングの時間差に基づいて前記普通接続部の部
   分放電の発生を判別することを特徴とする部分放電判別
   方法。
2. 【請求項２】 前記検出タイミングの時間差に基づく判
   別は、前記第１の部分放電信号の検出から所定の時限を
   設定し、前記所定の時限内に前記第２の部分放電信号を
   検出したか否かに基づいて行う請求項１の部分放電判別
   方法。
3. 【請求項３】 前記所定の時限の設定は、前記第１の部
   分放電信号を検出したとき、所定のパルス幅のパルスを
   発生することによって行い、 前記所定の時限内に前記第２の部分放電信号を検出した
   か否かの判定は、前記パルスによって開かれたゲートに
   前記第２の部分放電信号を通過させることによって行う
   請求項２の部分放電判別方法。
4. 【請求項４】 前記ゲートの開放は、前記第１の絶縁接
   続部に設置された第１の測定装置の出力を前記ゲートの
   コントロール端子に接続することによって行い、 前記第２の部分放電信号の前記ゲートの通過は、前記第
   ２の絶縁接続部に設置された第２の測定装置の出力を前
   記ゲートの入力端子に接続することによって行う請求項
   ３の部分放電判別方法。
5. 【請求項５】 前記所定のパルス幅のパルスの発生は、
   前記第１の測定装置の出力をパルス幅可変のパルス整形
   回路に入力することによって行う請求項３の部分放電判
   別方法。