JP2956301B2 - 電力機器の絶縁劣化診断方法 - Google Patents
電力機器の絶縁劣化診断方法Info
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- JP2956301B2 JP2956301B2 JP22355291A JP22355291A JP2956301B2 JP 2956301 B2 JP2956301 B2 JP 2956301B2 JP 22355291 A JP22355291 A JP 22355291A JP 22355291 A JP22355291 A JP 22355291A JP 2956301 B2 JP2956301 B2 JP 2956301B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit switch
- cable
- signal
- insulation
- insulation deterioration
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、筐体が直接接地され
ている電力用機器である多回路開閉器の絶縁劣化度合い
がどの程度まで進行しているかを、非破壊的にかつ精度
良い確率をもって判定することのできる新規な絶縁劣化
判定方法に関するものである。
ている電力用機器である多回路開閉器の絶縁劣化度合い
がどの程度まで進行しているかを、非破壊的にかつ精度
良い確率をもって判定することのできる新規な絶縁劣化
判定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高圧電力用機器である気中多回路開閉器
内に絶縁劣化が生ずると、その劣化部分（電極部）に部
分放電が生ずる。この部分放電を、従来はその部分放電
により発生する電磁波を各回路各相３個づつある電極部
にそれぞれをアンテナによって検出することにより観測
し診断するようにしていた。
内に絶縁劣化が生ずると、その劣化部分（電極部）に部
分放電が生ずる。この部分放電を、従来はその部分放電
により発生する電磁波を各回路各相３個づつある電極部
にそれぞれをアンテナによって検出することにより観測
し診断するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法による
と、配電用多回路開閉器全体、例えば５回路３相を測定
するのには４５個のアンテナに関して測定をしなければ
ならず、全体を測定するのには非常に手間と時間が掛か
るものとなっていた。
と、配電用多回路開閉器全体、例えば５回路３相を測定
するのには４５個のアンテナに関して測定をしなければ
ならず、全体を測定するのには非常に手間と時間が掛か
るものとなっていた。
【０００４】この発明はこのような点に鑑みてなされた
もので、上記従来技術の問題点を解消し、運転状態のま
まで部分放電を信頼性高く測定し、その結果精度良い絶
縁状態の診断ができる改良された電力機器の絶縁劣化診
断方法を提供することを目的とする。
もので、上記従来技術の問題点を解消し、運転状態のま
まで部分放電を信頼性高く測定し、その結果精度良い絶
縁状態の診断ができる改良された電力機器の絶縁劣化診
断方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、運転状態に
ある配電用多回路開閉器において発生するコロナ放電
を、配電用多回路開閉器内に引き込まれているケーブル
の遮蔽層から当該開閉器内に配設されたケーブル接地線
へ流れる電流を観測することにより検出し、その検出さ
れた信号を分析することにより機器の絶縁状態を調べる
方法である。
ある配電用多回路開閉器において発生するコロナ放電
を、配電用多回路開閉器内に引き込まれているケーブル
の遮蔽層から当該開閉器内に配設されたケーブル接地線
へ流れる電流を観測することにより検出し、その検出さ
れた信号を分析することにより機器の絶縁状態を調べる
方法である。
【０００６】また、この発明は信号分析方法として、信
号を１ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲において周波数解析を
行うことにより配電用多回路開閉器の絶縁状態を調べる
ことを特徴とする電力機器の絶縁劣化診断方法である。
号を１ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲において周波数解析を
行うことにより配電用多回路開閉器の絶縁状態を調べる
ことを特徴とする電力機器の絶縁劣化診断方法である。
【０００７】
【作用】各回路の電極が固定電極内において繋がり、さ
らに引き込みケーブルの導体に繋がっていることから、
電極内においてコロナ放電が発生した場合、その信号を
ケーブル導体からケーブル絶縁体を介しケーブル遮蔽層
に信号が到達するものと考えられるため、上記信号を開
閉器内に配設されたケーブル接地線に流れる電流を観測
することにより、各相一括して信号を検出することがで
きることになる。
らに引き込みケーブルの導体に繋がっていることから、
電極内においてコロナ放電が発生した場合、その信号を
ケーブル導体からケーブル絶縁体を介しケーブル遮蔽層
に信号が到達するものと考えられるため、上記信号を開
閉器内に配設されたケーブル接地線に流れる電流を観測
することにより、各相一括して信号を検出することがで
きることになる。
【０００８】
【実施例】以下、この方法の原理を図１を参照して説明
する。図１はＲ相５回路の接地線測定の場合を示す測定
方法の概略図である。即ち、多回路開閉器筐体１内には
可動電極部２が５個設けられている。そして、この５個
の可動電極部２に接続される引き込みケーブル３のケー
ブル接地線４には上記筐体１内において貫通型変流器
（ＣＴ）５が配設され、信号線１１により増幅器１２を
介してスペクトラムアナライザ１３に信号を送出して周
波数成分の検出を行うようになっている、このスペクト
ラムアナライザ１３からの出力はコンピュータ１４に入
力され記憶される。
する。図１はＲ相５回路の接地線測定の場合を示す測定
方法の概略図である。即ち、多回路開閉器筐体１内には
可動電極部２が５個設けられている。そして、この５個
の可動電極部２に接続される引き込みケーブル３のケー
ブル接地線４には上記筐体１内において貫通型変流器
（ＣＴ）５が配設され、信号線１１により増幅器１２を
介してスペクトラムアナライザ１３に信号を送出して周
波数成分の検出を行うようになっている、このスペクト
ラムアナライザ１３からの出力はコンピュータ１４に入
力され記憶される。
【０００９】上記図１の等価回路を図２に示す。例えば
第３回路の電極部２ａに接続されたエポキシ接続部６ａ
において劣化して部分放電発生部となっている場合、電
極部２ａにおいてコロナ放電が生じ、電荷が放出される
ことにより電源ラインにパルス性のノイズ（信号）が発
生する。この信号電極の母線を通り引き込みケーブル３
のケーブル導体７にまで達する。部分放電により発生す
るこの信号は高周波成分を持つため、ケーブル導体７か
らケーブル絶縁材料（高抵抗の導電性ゴム）８を介し容
量結合によりケーブル遮蔽層３′にまで達する。このケ
ーブル遮蔽層３′にはケーブル接地線４が繋がれてお
り、最終的には部分放電信号はアースに落ちることにな
る。そこでそのケーブル接地線４を流れる電流を多回路
開閉器筐体１内に配設された貫通型変流器（ＣＴ）５を
用いて観測することにより、部分放電の状態を観測する
のがこの発明による部分放電検出方法である。
第３回路の電極部２ａに接続されたエポキシ接続部６ａ
において劣化して部分放電発生部となっている場合、電
極部２ａにおいてコロナ放電が生じ、電荷が放出される
ことにより電源ラインにパルス性のノイズ（信号）が発
生する。この信号電極の母線を通り引き込みケーブル３
のケーブル導体７にまで達する。部分放電により発生す
るこの信号は高周波成分を持つため、ケーブル導体７か
らケーブル絶縁材料（高抵抗の導電性ゴム）８を介し容
量結合によりケーブル遮蔽層３′にまで達する。このケ
ーブル遮蔽層３′にはケーブル接地線４が繋がれてお
り、最終的には部分放電信号はアースに落ちることにな
る。そこでそのケーブル接地線４を流れる電流を多回路
開閉器筐体１内に配設された貫通型変流器（ＣＴ）５を
用いて観測することにより、部分放電の状態を観測する
のがこの発明による部分放電検出方法である。
【００１０】このような気中多回路開閉器においては、
その運転中に筐体１内に水分が入り込み、さらにエポキ
シ電極６の内部まで水が侵入すると、長期間の課電によ
り電極内部から微小なコロナ放電が開始することにな
る。そして、時間の経過とともにこのコロナ放電はグロ
ー放電，シンチレーション，さらにトラッキングへと発
展し、最終的にはエポキシ電極部６の絶縁破壊へと発展
してしまう。このようにコロナ放電発生より絶縁破壊に
至るまでの過程でコロナ放電が常に発生し、そのため貫
通型変流器（ＣＴ）５からの信号は常に観測され、この
信号は各過程においてそれぞれ特徴があることを本件発
明者らの鋭意の研究結果に基づき見出された。
その運転中に筐体１内に水分が入り込み、さらにエポキ
シ電極６の内部まで水が侵入すると、長期間の課電によ
り電極内部から微小なコロナ放電が開始することにな
る。そして、時間の経過とともにこのコロナ放電はグロ
ー放電，シンチレーション，さらにトラッキングへと発
展し、最終的にはエポキシ電極部６の絶縁破壊へと発展
してしまう。このようにコロナ放電発生より絶縁破壊に
至るまでの過程でコロナ放電が常に発生し、そのため貫
通型変流器（ＣＴ）５からの信号は常に観測され、この
信号は各過程においてそれぞれ特徴があることを本件発
明者らの鋭意の研究結果に基づき見出された。
【００１１】特に、スペクトラムアナライザを使用し電
流信号の周波数解析を行った結果、劣化が開始した直後
の微小コロナ放電発生時のケーブル接地線に流れる電流
（ＣＴを用いて測定）の周波数成分は、数１０ＭＨｚ〜
数ＧＨｚと比較的に高周波側に偏っているのに対し、グ
ロー放電，シンチレーション，トラッキングへと劣化が
進行するのに伴い、周波数成分は高周波側から低周波側
へ広がっていくことが判かった。例えば、トラッキング
が開始する状態では前記電流の周波数帯域は１０ｋＨｚ
〜数ＧＨｚとなり、１０ｋＨｚにまで周波数成分が広が
ることが明白となったのである。
流信号の周波数解析を行った結果、劣化が開始した直後
の微小コロナ放電発生時のケーブル接地線に流れる電流
（ＣＴを用いて測定）の周波数成分は、数１０ＭＨｚ〜
数ＧＨｚと比較的に高周波側に偏っているのに対し、グ
ロー放電，シンチレーション，トラッキングへと劣化が
進行するのに伴い、周波数成分は高周波側から低周波側
へ広がっていくことが判かった。例えば、トラッキング
が開始する状態では前記電流の周波数帯域は１０ｋＨｚ
〜数ＧＨｚとなり、１０ｋＨｚにまで周波数成分が広が
ることが明白となったのである。
【００１２】図３、図４に本方法を用いて測定した測定
例についてのグラフを示す。即ち、図３（Ａ），（Ｂ）
は、実験室内おいて、劣化の進行した多回路開閉器に対
して測定した結果を示すものである。この結果から、劣
化の進行した多回路開閉器において観測される部分放電
信号の周波数帶域は１０ｋＨｚオーダーの低周波側にま
で広がっていることが分かる。
例についてのグラフを示す。即ち、図３（Ａ），（Ｂ）
は、実験室内おいて、劣化の進行した多回路開閉器に対
して測定した結果を示すものである。この結果から、劣
化の進行した多回路開閉器において観測される部分放電
信号の周波数帶域は１０ｋＨｚオーダーの低周波側にま
で広がっていることが分かる。
【００１３】一方、図４（Ａ），（Ｂ）は、実際に現地
に設置された健全な多回路開閉器において測定される外
来ノイズ分の測定結果である。この結果から、１ＭＨｚ
以下の周波数帯においては非常に大きな外来ノイズが観
測されている。
に設置された健全な多回路開閉器において測定される外
来ノイズ分の測定結果である。この結果から、１ＭＨｚ
以下の周波数帯においては非常に大きな外来ノイズが観
測されている。
【００１４】これらの図３および図４に示す測定結果か
ら、実際に現地において測定する際には、１ＭＨｚ以下
の周波数帯では外来ノイズと劣化の信号とを判別するこ
とは難しいと考えられる。従って、実際の観測（劣化診
断）に用いる周波数帶域は１ＭＨｚ以上が好ましいと考
えられる。
ら、実際に現地において測定する際には、１ＭＨｚ以下
の周波数帯では外来ノイズと劣化の信号とを判別するこ
とは難しいと考えられる。従って、実際の観測（劣化診
断）に用いる周波数帶域は１ＭＨｚ以上が好ましいと考
えられる。
【００１５】一方、１ＧＨｚ以上の高い周波数帶域にお
いては検出される信号自体が小さくなるため、これを劣
化診断に用いることは適当ではない。
いては検出される信号自体が小さくなるため、これを劣
化診断に用いることは適当ではない。
【００１６】以上の結果より、この発明の絶縁劣化診断
方法では、１ＭＨｚから１ＧＨｚの周波数範囲において
測定することが最も有効であると考えられる。
方法では、１ＭＨｚから１ＧＨｚの周波数範囲において
測定することが最も有効であると考えられる。
【００１７】第１表は、運転中の多回路開閉器を絶縁劣
化の異なる５例について調べた結果である。即ち、ケー
ブル接地線電流を測定・分析した後、この多回路開閉器
を現地より撤去し、この発明の絶縁劣化診断方法と従来
の部分放電検出装置を用いて部分放電電荷の測定および
エポキシ電極の表面の詳細について調査した結果を示し
たものである。
化の異なる５例について調べた結果である。即ち、ケー
ブル接地線電流を測定・分析した後、この多回路開閉器
を現地より撤去し、この発明の絶縁劣化診断方法と従来
の部分放電検出装置を用いて部分放電電荷の測定および
エポキシ電極の表面の詳細について調査した結果を示し
たものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】第１表より明らかなように、多回路開閉器
から部分放電が検出された場合、ケーブル接地線におい
て信号が観測され、エポキシ電極の表面には放電痕が形
成される。
から部分放電が検出された場合、ケーブル接地線におい
て信号が観測され、エポキシ電極の表面には放電痕が形
成される。
【００２０】なお、上記の例は配電用他回路開閉器つい
て説明したが、この劣化診断方法は例えば、π連携高圧
キャビネット等のケーブルが接続され、ケーブルアース
が筐体アースと共通になっているような電力機器等にも
同様に適用できることは勿論である。
て説明したが、この劣化診断方法は例えば、π連携高圧
キャビネット等のケーブルが接続され、ケーブルアース
が筐体アースと共通になっているような電力機器等にも
同様に適用できることは勿論である。
【図１】この発明の電力機器の絶縁劣化診断方法の構成
図、
図、
【図２】図１の等価回路図、
【図３】（Ａ），（Ｂ）は信号の測定例を示すグラフ、
【図４】（Ａ），（Ｂ）はノイズの測定例を示すグラフ
である。
である。
１ 多回路開閉器筐体 ２ 可動電極部 ３ 引き込みケーブル ４ ケーブル接地線 ５ 貫通型変流器（ＣＴ） ６ エポキシ接続部 ７ ケーブル導体 ８ ケーブル絶縁体 １１ 信号線 １３ スペクトラムアナライザ １４ コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−215076（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−78976（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−173306（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−107010（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01R 31/12
Claims (2)
- 【請求項１】運転状態にある配電用多回路開閉器におい
て発生するコロナ放電を、配電用多回路開閉器内に引き
込まれているケーブルの遮蔽層から当該開閉器内に配設
されたケーブル接地線へ流れる電流を観測することによ
り検出し、その検出された信号を分析することにより配
電用多回路開閉器の絶縁状態を調べることを特徴とする
電力機器の絶縁劣化診断方法。 - 【請求項２】請求項１記載の信号分析方法として、信号
を１ＭＨｚから１ＧＨｚの範囲において周波数解析を行
うことにより配電用多回路開閉器の絶縁状態を調べるこ
とを特徴とする電力機器の絶縁劣化診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22355291A JP2956301B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 電力機器の絶縁劣化診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22355291A JP2956301B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 電力機器の絶縁劣化診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0545400A JPH0545400A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2956301B2 true JP2956301B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=16799950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22355291A Expired - Lifetime JP2956301B2 (ja) | 1991-08-09 | 1991-08-09 | 電力機器の絶縁劣化診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2956301B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100503215B1 (ko) * | 2003-04-04 | 2005-07-25 | 서효성 | 전력용 설비의 이상신호 진단시스템 |
| RU2476895C2 (ru) * | 2010-06-15 | 2013-02-27 | Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный институт коммуникаций" (ДВИК) | Способ контроля технического состояния электроэнергетического оборудования |
| FR2964462B1 (fr) * | 2010-09-06 | 2013-05-03 | Airbus Operations Sas | Dispositif et procede de detection d'etincelage |
-
1991
- 1991-08-09 JP JP22355291A patent/JP2956301B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0545400A (ja) | 1993-02-23 |
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