JP2866533B2 - 高周波部分放電検出システム - Google Patents
高周波部分放電検出システムInfo
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- JP2866533B2 JP2866533B2 JP4186758A JP18675892A JP2866533B2 JP 2866533 B2 JP2866533 B2 JP 2866533B2 JP 4186758 A JP4186758 A JP 4186758A JP 18675892 A JP18675892 A JP 18675892A JP 2866533 B2 JP2866533 B2 JP 2866533B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に電力ケーブルの劣
化状況の自動監視システムとして好適の高周波部分放電
検出システムに関する。
化状況の自動監視システムとして好適の高周波部分放電
検出システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】電力ケーブルとして使用されているＣＶ
ケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブ
ル）の接続部において、施工不良等により絶縁部にボイ
ド及びクラックが発生すると、部分放電が発生し、徐々
に絶縁部が劣化する現象が知られている。ＣＶケーブル
の絶縁部の劣化の状況を把握することは、電力ケーブル
の予防保全の立場から極めて重要である。
ケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブ
ル）の接続部において、施工不良等により絶縁部にボイ
ド及びクラックが発生すると、部分放電が発生し、徐々
に絶縁部が劣化する現象が知られている。ＣＶケーブル
の絶縁部の劣化の状況を把握することは、電力ケーブル
の予防保全の立場から極めて重要である。
【０００３】従来、部分放電の観測にはシンクロスコー
プ等が使用されており、作業者は、画面上に出力された
部分放電スペクトルの経時的変化を観察することによ
り、ケーブル絶縁部の劣化状況を判断している。
プ等が使用されており、作業者は、画面上に出力された
部分放電スペクトルの経時的変化を観察することによ
り、ケーブル絶縁部の劣化状況を判断している。
【０００４】例えば、図７に示すように、部分放電スペ
クトルは、ボイドの形状及び電圧により異なる。従っ
て、作業者は、シンクロスコープ等で部分放電スペクト
ルを観察することにより、ケーブル絶縁部の劣化状況を
知ることができる。
クトルは、ボイドの形状及び電圧により異なる。従っ
て、作業者は、シンクロスコープ等で部分放電スペクト
ルを観察することにより、ケーブル絶縁部の劣化状況を
知ることができる。
【０００５】なお、部分放電検出に適したセンサとし
て、本願発明者等は、ケーブルの周面に配設された電極
と、この電極に接続されたインダクタンス要素とにより
構成された高周波部分放電センサを提案した（特願平2-
3110197 号等）。このセンサにおいては、活線状態のケ
ーブルにおける部分放電を検出することができると共
に、欠陥箇所によっては破壊電圧の50％程度の比較的低
い電圧から部分放電を観測することができるという長所
がある。
て、本願発明者等は、ケーブルの周面に配設された電極
と、この電極に接続されたインダクタンス要素とにより
構成された高周波部分放電センサを提案した（特願平2-
3110197 号等）。このセンサにおいては、活線状態のケ
ーブルにおける部分放電を検出することができると共
に、欠陥箇所によっては破壊電圧の50％程度の比較的低
い電圧から部分放電を観測することができるという長所
がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、部分放電スペクトルの経時的変化を熟
練者が観測すれば、トリー（破壊路）発生に関係したも
のか、否かを判断することができるが、そのためには熟
練者が常にデータを経時的に比較検討する必要があると
いう問題点がある。即ち、基礎研究を行なう場合には、
実験そのものが比較的短時間で終了するため、研究者が
常時データを監視して絶縁部の劣化状況を判断すること
もできるが、布設後のＣＶケーブルのジョイント部の常
時監視等では、熟練者が常にデータを監視していること
は、実際上不可能である。
技術においては、部分放電スペクトルの経時的変化を熟
練者が観測すれば、トリー（破壊路）発生に関係したも
のか、否かを判断することができるが、そのためには熟
練者が常にデータを経時的に比較検討する必要があると
いう問題点がある。即ち、基礎研究を行なう場合には、
実験そのものが比較的短時間で終了するため、研究者が
常時データを監視して絶縁部の劣化状況を判断すること
もできるが、布設後のＣＶケーブルのジョイント部の常
時監視等では、熟練者が常にデータを監視していること
は、実際上不可能である。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、架設された電力ケーブルの常時監視に適用
することが可能であると共に、電力ケーブルの劣化状況
の判断に熟練を必要としない高周波部分放電検出システ
ムを提供することを目的とする。
のであって、架設された電力ケーブルの常時監視に適用
することが可能であると共に、電力ケーブルの劣化状況
の判断に熟練を必要としない高周波部分放電検出システ
ムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高周波部分
放電検出システムは、電力ケーブルの周面に配設された
電極及びこの電極に接続されたインダクタンス要素によ
り構成された高周波部分放電センサと、この高周波部分
放電センサから出力された信号のスペクトルをデータ処
理して、時間、電荷量、発生頻度及び位相からなる群か
ら選択された少なくとも２つの要素の関係を示す分布図
を得るスペクトル解析手段と、前記部分放電センサから
出力される信号のパルスの様相に基づいてケーブル絶縁
部のボイドの形状を推定する手段と、を有することを特
徴とする。
放電検出システムは、電力ケーブルの周面に配設された
電極及びこの電極に接続されたインダクタンス要素によ
り構成された高周波部分放電センサと、この高周波部分
放電センサから出力された信号のスペクトルをデータ処
理して、時間、電荷量、発生頻度及び位相からなる群か
ら選択された少なくとも２つの要素の関係を示す分布図
を得るスペクトル解析手段と、前記部分放電センサから
出力される信号のパルスの様相に基づいてケーブル絶縁
部のボイドの形状を推定する手段と、を有することを特
徴とする。
【０００９】
【作用】本発明においては、電力ケーブルの周面に配設
された電極及びこの電極に接続されたインダクタンス要
素により構成された高周波部分放電センサを使用し、こ
のセンサから出力された信号のスペクトルをデータ処理
して、時間（Ｔ）、電荷量（ｑ）、発生頻度（ｎ）及び
位相（φ）からなる群から選択された少なくとも２つの
要素の関係を示す分布図（例えば、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ
分布及びφ−ｑ−ｎ分布等）を得る。従って、作業者
は、部分放電センサから出力された信号のスペクトルそ
のものを観察するのではなく、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布
及びφ−ｑ−ｎ分布等の分布図として観察することがで
きるので、熟練者でなくとも電力ケーブルの絶縁部の劣
化状況を容易に判断することができる。
された電極及びこの電極に接続されたインダクタンス要
素により構成された高周波部分放電センサを使用し、こ
のセンサから出力された信号のスペクトルをデータ処理
して、時間（Ｔ）、電荷量（ｑ）、発生頻度（ｎ）及び
位相（φ）からなる群から選択された少なくとも２つの
要素の関係を示す分布図（例えば、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ
分布及びφ−ｑ−ｎ分布等）を得る。従って、作業者
は、部分放電センサから出力された信号のスペクトルそ
のものを観察するのではなく、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布
及びφ−ｑ−ｎ分布等の分布図として観察することがで
きるので、熟練者でなくとも電力ケーブルの絶縁部の劣
化状況を容易に判断することができる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。
参照して説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例に係る高周波部分放
電検出システムを示すブロック図、図２は高周波部分放
電センサを示す断面図である。
電検出システムを示すブロック図、図２は高周波部分放
電センサを示す断面図である。
【００１２】例えば、図２に示すように、検出対象であ
る電力ケーブル８は、中心から順次内部導体８ａ、ケー
ブル絶縁体８ｂ、外側金属層（金属シース又は遮蔽層）
８ｃ及び被覆層（プラスチック防蝕層又はシース）８ｄ
を同軸配置して形成されている。一方、高周波部分放電
センサは、この電力ケーブル８の外周に配置された金属
テープ等からなる電極９ａと、この電極９ａに接続され
たコイル９ｂとにより構成されている。電極９ａは、電
力ケーブル８の外側金属層８ｃ及び被覆層８ｄと共に容
量を構成し、コイル９ｂは、この容量と共にハイパスフ
ィルタを構成して、部分放電により発生する高周波信号
を選択的に出力する。
る電力ケーブル８は、中心から順次内部導体８ａ、ケー
ブル絶縁体８ｂ、外側金属層（金属シース又は遮蔽層）
８ｃ及び被覆層（プラスチック防蝕層又はシース）８ｄ
を同軸配置して形成されている。一方、高周波部分放電
センサは、この電力ケーブル８の外周に配置された金属
テープ等からなる電極９ａと、この電極９ａに接続され
たコイル９ｂとにより構成されている。電極９ａは、電
力ケーブル８の外側金属層８ｃ及び被覆層８ｄと共に容
量を構成し、コイル９ｂは、この容量と共にハイパスフ
ィルタを構成して、部分放電により発生する高周波信号
を選択的に出力する。
【００１３】このように構成された部分放電センサから
出力された信号は、入力端子１を介して高周波センサア
ンプ３に与えられる。センサアンプ３は、この信号を増
幅し、部分放電スペクトル検出器４に出力する。この部
分放電スペクトル検出器４には、入力端子２を介して、
電力ケーブルを流れる交流（ＡＣ）電流の課電位相情報
を含む印加電圧信号が与えられる。そして、この部分放
電スペクトル検出器４は、センサアンプ３から与えられ
た信号をこの印加電圧信号と同期させつつＡ／Ｄ（アナ
ログ／ディジタル）変換して、部分放電スペクトルを得
る。
出力された信号は、入力端子１を介して高周波センサア
ンプ３に与えられる。センサアンプ３は、この信号を増
幅し、部分放電スペクトル検出器４に出力する。この部
分放電スペクトル検出器４には、入力端子２を介して、
電力ケーブルを流れる交流（ＡＣ）電流の課電位相情報
を含む印加電圧信号が与えられる。そして、この部分放
電スペクトル検出器４は、センサアンプ３から与えられ
た信号をこの印加電圧信号と同期させつつＡ／Ｄ（アナ
ログ／ディジタル）変換して、部分放電スペクトルを得
る。
【００１４】この部分放電スペクトルはコンピュータ
（以下、ＣＰＵという）５に与えられる。ＣＰＵ５は、
この部分放電スペクトルを予め設定された手順に基づい
てデータ処理し、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布及びφ−ｑ−
ｎ分布等の分布図を得る。そして、これらの分布図をＣ
ＲＴ７又はプリンタ６に出力する。
（以下、ＣＰＵという）５に与えられる。ＣＰＵ５は、
この部分放電スペクトルを予め設定された手順に基づい
てデータ処理し、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布及びφ−ｑ−
ｎ分布等の分布図を得る。そして、これらの分布図をＣ
ＲＴ７又はプリンタ６に出力する。
【００１５】作業者は、ＣＲＴ７又はプリンタ６に出力
された分布図に基づいて、部分放電の発生場所及び欠陥
状況を知ることができる。特に、φ−ｑ−ｎ分布図の時
間的変化は、電力ケーブルの劣化状況の判断に有用であ
る。
された分布図に基づいて、部分放電の発生場所及び欠陥
状況を知ることができる。特に、φ−ｑ−ｎ分布図の時
間的変化は、電力ケーブルの劣化状況の判断に有用であ
る。
【００１６】本実施例においては、部分放電スペクトル
をＣＰＵ５でデータ処理して得た分布図を基に電力ケー
ブルの劣化状況を判断するため、熟練者でなくとも、電
力ケーブルの劣化状況の判断が容易である。また、本実
施例は、高周波部分放電を定量的に検出するので、部分
放電信号の発生パターンと電力ケーブルの劣化との関係
を解析するのにも有用である。
をＣＰＵ５でデータ処理して得た分布図を基に電力ケー
ブルの劣化状況を判断するため、熟練者でなくとも、電
力ケーブルの劣化状況の判断が容易である。また、本実
施例は、高周波部分放電を定量的に検出するので、部分
放電信号の発生パターンと電力ケーブルの劣化との関係
を解析するのにも有用である。
【００１７】図３は、本実施例を部分放電の自動監視に
適用したシステム構成を示すブロック図である。
適用したシステム構成を示すブロック図である。
【００１８】電力ケーブル８上に搭載された部分放電セ
ンサ（図示せず）から出力された信号は、センサアンプ
３で増幅され、部分放電スペクトル検出器４に与えられ
る。この部分放電スペクトル検出器４では、実効値変換
ユニット１１と課電装置１０との相互接続点から印加電
圧信号を入力し、センサアンプ３から与えられた信号を
この印加電圧信号に同期させつつ、アンプ３から与えら
れた信号をＡ／Ｄ変換し部分放電スペクトルを得る。
ンサ（図示せず）から出力された信号は、センサアンプ
３で増幅され、部分放電スペクトル検出器４に与えられ
る。この部分放電スペクトル検出器４では、実効値変換
ユニット１１と課電装置１０との相互接続点から印加電
圧信号を入力し、センサアンプ３から与えられた信号を
この印加電圧信号に同期させつつ、アンプ３から与えら
れた信号をＡ／Ｄ変換し部分放電スペクトルを得る。
【００１９】ＣＰＵ５は、予め設定された手順に基づい
て、部分放電スペクトル検出器４から与えられた部分放
電スペクトルをデータ処理し、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布
及びφ−ｑ−ｎ分布等の分布図を得る。なお、部分放電
スペクトル検出器４及びＣＰＵ５は課電電圧の位相を入
力し、この課電電圧の位相と部分放電信号（又は、部分
放電発生位置）との関係を明確にする。
て、部分放電スペクトル検出器４から与えられた部分放
電スペクトルをデータ処理し、Ｔ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布
及びφ−ｑ−ｎ分布等の分布図を得る。なお、部分放電
スペクトル検出器４及びＣＰＵ５は課電電圧の位相を入
力し、この課電電圧の位相と部分放電信号（又は、部分
放電発生位置）との関係を明確にする。
【００２０】図４はＴ−ｑ分布図の一例を示すグラフ
図、図５はφ−ｑ分布図の一例を示すグラフ図、図６は
φ−ｑ−ｎ分布図の一例を示すグラフ図である。これら
の分布図は、例えばＣＰＵ５に直接接続されたＣＲＴ
（図示せず）又はプリンタ６から出力される。また、こ
れらのＴ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布及びφ−ｑ−ｎ分布等の
分布図のデータは、光磁気ディスク装置１３又はフロッ
ピーディスク装置１２等に記録されると共に、モデム１
４，１５を介して他のＣＰＵ１６に転送される。ＣＰＵ
１６では、予め設定された手順に基づいて転送されてき
たデータを解析し、プリンタ１７又はＣＲＴ１８等に出
力する。このようにして、電力ケーブルの劣化状況を自
動的に監視することができる。
図、図５はφ−ｑ分布図の一例を示すグラフ図、図６は
φ−ｑ−ｎ分布図の一例を示すグラフ図である。これら
の分布図は、例えばＣＰＵ５に直接接続されたＣＲＴ
（図示せず）又はプリンタ６から出力される。また、こ
れらのＴ−ｑ分布、Ｔ−ｎ分布及びφ−ｑ−ｎ分布等の
分布図のデータは、光磁気ディスク装置１３又はフロッ
ピーディスク装置１２等に記録されると共に、モデム１
４，１５を介して他のＣＰＵ１６に転送される。ＣＰＵ
１６では、予め設定された手順に基づいて転送されてき
たデータを解析し、プリンタ１７又はＣＲＴ１８等に出
力する。このようにして、電力ケーブルの劣化状況を自
動的に監視することができる。
【００２１】ところで、図７に示すように、ボイドの形
状に応じて部分放電センサから出力されるパルスの様相
が異なる。従って、例えば、電力ケーブルの劣化状況に
応じた情報を判定情報として予めＣＰＵ５（又は、フロ
ッピーディスク装置１２及び光磁気ディスク装置１３等
の記憶媒体）に記憶しておき、ＣＰＵ５において、この
判定情報に基づいて前記分布図を解析させ、その結果に
応じて部分放電の発生状況を自動的に判定させることも
できる。
状に応じて部分放電センサから出力されるパルスの様相
が異なる。従って、例えば、電力ケーブルの劣化状況に
応じた情報を判定情報として予めＣＰＵ５（又は、フロ
ッピーディスク装置１２及び光磁気ディスク装置１３等
の記憶媒体）に記憶しておき、ＣＰＵ５において、この
判定情報に基づいて前記分布図を解析させ、その結果に
応じて部分放電の発生状況を自動的に判定させることも
できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ペクトル解析手段により、高周波部分放電センサから出
力された信号のスペクトルをデータ処理し、時間、電荷
量、発生頻度及び位相からなる群から選択された少なく
とも２つの要素の関係を示す分布図を得るから、熟練者
でなくとも電力ケーブルの劣化状況を容易に判断するこ
とができると共に、電力ケーブルの劣化状況の自動監視
に適用することが可能である。
ペクトル解析手段により、高周波部分放電センサから出
力された信号のスペクトルをデータ処理し、時間、電荷
量、発生頻度及び位相からなる群から選択された少なく
とも２つの要素の関係を示す分布図を得るから、熟練者
でなくとも電力ケーブルの劣化状況を容易に判断するこ
とができると共に、電力ケーブルの劣化状況の自動監視
に適用することが可能である。
【図１】本発明の実施例に係る高周波部分放電検出シス
テムを示すブロック図である。
テムを示すブロック図である。
【図２】同じくその高周波部分放電センサを示す断面図
である。
である。
【図３】本発明の実施例を部分放電の自動監視に適用し
たシステム構成を示すブロック図である。
たシステム構成を示すブロック図である。
【図４】Ｔ−ｑ分布図の一例を示すグラフ図である。
【図５】φ−ｑ分布図の一例を示すグラフ図である。
【図６】φ−ｑ−ｎ分布図の一例を示すグラフ図であ
る。
る。
【図７】ボイドの形状及び電圧と部分放電スペクトルと
の関係を示すグラフ図である。
の関係を示すグラフ図である。
１，２；入力端子 ３；センサアンプ ４；部分放電スペクトル検出器 ５，１６；ＣＰＵ ６，１７；プリンタ ７，１８；ＣＲＴ ８；電力ケーブル ９ａ；電極 ９ｂ；コイル １０；課電装置 １１；実効変換ユニット １２；フロッピーディスク装置 １３；光磁気ディスク装置 １４，１５；モデム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 明年 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (72)発明者 福永 香 東京都江東区木場１丁目５番１号 藤倉 電線株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−181177（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−140673（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−53577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−153183（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−147970（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/12
Claims (1)
- 【請求項１】 電力ケーブルの周面に配設された電極及
びこの電極に接続されたインダクタンス要素により構成
された高周波部分放電センサと、この高周波部分放電セ
ンサから出力された信号のスペクトルをデータ処理し
て、時間、電荷量、発生頻度及び位相からなる群から選
択された少なくとも２つの要素の関係を示す分布図を得
るスペクトル解析手段と、前記部分放電センサから出力
される信号のパルスの様相に基づいてケーブル絶縁部の
ボイドの形状を推定する手段と、を有することを特徴と
する高周波部分放電検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186758A JP2866533B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 高周波部分放電検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4186758A JP2866533B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 高周波部分放電検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0634696A JPH0634696A (ja) | 1994-02-10 |
| JP2866533B2 true JP2866533B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16194132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186758A Expired - Fee Related JP2866533B2 (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | 高周波部分放電検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2866533B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102866329B (zh) * | 2012-09-05 | 2014-12-24 | 西安博源电气有限公司 | 利用均压弹簧为探测器的gis局部放电监测装置及方法 |
| JP7089439B2 (ja) * | 2018-08-23 | 2022-06-22 | 株式会社日立製作所 | 異常診断装置及び異常診断方法 |
| JP7242225B2 (ja) * | 2018-09-14 | 2023-03-20 | 株式会社東芝 | 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 |
| US11796585B2 (en) * | 2020-05-06 | 2023-10-24 | Baker Hughes Holdings Llc | Charge detection and quantization |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153183A (ja) * | 1982-03-08 | 1983-09-12 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 電気トリ−劣化による絶縁破壊予知方法 |
| JPS6153577A (ja) * | 1984-08-23 | 1986-03-17 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 部分放電測定装置 |
| JP2834161B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1998-12-09 | 株式会社日立製作所 | ガス絶縁機器の部分放電診断方法 |
| JPH04140673A (ja) * | 1990-09-30 | 1992-05-14 | Fujikura Ltd | 部分放電検出装置 |
| JP3199726B2 (ja) * | 1990-11-15 | 2001-08-20 | 株式会社フジクラ | 部分放電検出装置 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP4186758A patent/JP2866533B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0634696A (ja) | 1994-02-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |