JP3294395B2 - 部分放電光平衡検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力機器で発生する部
分放電を平衡検出回路を用いて検出する場合、部分放電
パルスの計測可能な周波数帯域を広げることによって、
これまで容易でなかった部分放電検出を可能にした部分
放電光平衡検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力機器内の電気絶縁材料中あるいは電
気絶縁材料と金属との界面に存在する空げき（以下、ボ
イドという）で発生する部分放電劣化特性を解明するた
めに各種の印加電圧（交流，直流，インパルスなど）が
用いられている。

【０００３】特に、電気絶縁材料に欠陥（ボイド，はく
り，異物，界面不整など）が存在すると、電圧印加の初
期から、或いは運転中に部分放電が発生する。この部分
放電の発生によって絶縁材料の経年劣化が進展し、つい
に絶縁破壊に至る。

【０００４】従来、電力機器内の絶縁材料のボイドで発
生する部分放電を検出する方法として、平衡検出を用い
た方法が知られている。

【０００５】図１０は従来の部分放電平衡検出装置を示
す回路例である。図１０において、符号１は印加電圧の
電源であり、例えば商用周波交流電源が用いられる。そ
の交流電源電圧は部分放電平衡検出装置の入力端子２に
印加されるようになっている。入力端子２に印加された
電圧は、コロナフリー（ここでは、部分放電が発生しな
いの意）の結合コンデンサ３に供給し、一方供試体とし
ての供試コンデンサ４にも供給される。結合コンデンサ
３は使用電圧で部分放電が発生しないコンデンサであ
り、供試コンデンサ４は欠陥部（ボイド，はくり，異
物，界面不整など）を有しており、ある電圧以上で部分
放電が発生するものである。結合コンデンサ３の一端Ａ
は検出インピーダンス６を介してアースに接続し、供試
コンデンサ４の一端Ｂは検出インピーダンス７を介して
アースに接続している。結合コンデンサ３の一端Ａと供
試コンデンサ４の一端Ｂの間には、変成器５の１次コイ
ル５ａが接続されており、変成器５の２次コイル５ｂの
出力は増幅器８で増幅されてオシロスコープ等の画像表
示装置９に供給されるようになっている。

【０００６】このような構成においては、電源１を投入
すると、電源１から入力端子２を経て結合コンデンサ３
及び供試コンデンサ４に充電電流が流入する一方、電源
１と入力端子２を結ぶ電源ラインを通して外部雑音が侵
入する。従って、コンデンサ３，４の各充電電流に同じ
外部雑音が重畳される。結合コンデンサ３に流入する充
電電流及びこれに重畳した外部雑音は、変成器５の１次
コイル５ａの一端Ａから他端Ｂの方向に流れ、また供試
コンデンサ４に流入する充電電流及びこれに重畳した外
部雑音は、変成器５の１次コイル５ａの一端Ｂから他端
Ａの方向に流れるので、コンデンサ３，４からの充電電
流や外部雑音は互いに逆方向となりその差分は零、即ち
平衡となる。よって、充電電流や外部雑音は、その変成
器５の２次側に出力されない。ところが、供試コンデン
サ４で部分放電が発生すると、この部分放電電流パルス
は平衡されないため、部分放電電流パルスのみが変成器
５の２次側に生じる。このパルスは微弱であるため、こ
れを増幅器８で増幅し、画像表示装置９で表示して検出
している。

【０００７】また、他の従来例として、図１１に示すよ
うな部分放電平衡検出装置も知られている。図１１にお
いては、図１０における変成器５及び検出インピーダン
ス６，７を取り去り、その代わりに結合コンデンサ３の
一端Ａの信号ラインをアースに接続する一方、供試コン
デンサ４の一端Ｂの信号ラインをアースに接続し、しか
も各点Ａ，Ｂから延出した信号ラインを交差させ、その
交差部分を包囲するように検出コイル１０を配置し、そ
の検出コイル１０に誘導される出力を増幅器８で増幅し
た後、画像表示装置９に表示して検出する。

【０００８】図１１の構成によれば、結合コンデンサ３
及び供試コンデンサ４に流入する各充電電流や電源ライ
ンに混入する外部雑音は、前記クロス部分で互いに逆方
向となりその差分は零、即ち平衡となる。よって、充電
電流や外部雑音は、検出コイル１０に誘導されないが、
供試コンデンサ４で部分放電パルスが発生すると、その
部分放電電流パルスのみが検出コイル１０に導出され、
増幅後、画像表示装置９に表示して検出される。

【０００９】ところで、立ち上がり時間の短い（μｓオ
ーダ）インパルス電圧（雷インパルス，方形波パルスな
ど）が印加された場合、上記従来例では、変成器や検出
コイルを検出器の前段に用いるため、そのインダクタン
ス，浮遊容量，結合係数の低下などによって立ち上がり
時間の短いパルスには十分に応答できず、周波数帯域が
制限されてしまうという問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は上記
の問題に鑑み、周波数帯域を広げることができ、インパ
ルス印加電圧下における立ち上がり時間の短い部分放電
についても計測が可能で、かつ外部雑音の影響を受けに
くい部分放電光平衡検出装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る部分放電光平衡検出装置は、印加電圧を供給する電源
と、この電源からの電圧が加えられる供試体と、前記電
源からの電圧が加えられるコロナフリーの結合コンデン
サと、前記供試体とアース間に設けられ、前記電源から
前記供試体に流入する電流によって発光する第１の発光
素子を含む第１の発光部と、前記結合コンデンサとアー
ス間に設けられ、前記電源から前記結合コンデンサに流
入する電流によって発光する第２の発光素子を含む第２
の発光部と、前記第１の発光素子からの光出力を受光す
る第１の受光素子とこの素子にて光電変換された電流を
検出する第１の検出部を含む第１の信号検出部と、前記
第２の発光素子からの光出力を受光する第２の受光素子
とこの素子にて光電変換された電流を検出する第２の検
出部を含む第２の信号検出部と、前記第１の信号検出部
の第１の検出電圧と前記第２の信号検出部の第２の検出
電圧の振幅及び位相を調整して、第１，第２の検出電圧
について同一振幅，同一位相、或いは同一振幅，逆位相
となるように平衡させる調整手段と、前記第１の信号検
出部の第１の検出電圧と前記第２の信号検出部の第２の
検出電圧とを減算或いは加算して、即ち第１，第２の検
出電圧の差分をとり、前記供試体で生ずる部分放電パル
スを検出する手段とを具備したものである。

【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載にお
ける前記第１の信号検出部と前記第２の信号検出部は、
互いに極性の異なる２つの直流電源でそれぞれ駆動さ
れ、第１の検出電圧と第２の検出電圧は互いに極性の異
なった逆位相の電圧であることを特徴とする。

【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載にお
ける前記調整手段を、前記第１，第２の受光素子にそれ
ぞれ接続した可変抵抗又は可変直流電源或いは双方にて
構成したことを特徴とする。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【作用】本発明においては、電源電圧を、ボイド，はく
り，異物，界面不整等の欠陥部を有する供試体とコロナ
フリーの（使用電圧で部分放電の発生しない）結合コン
デンサとに印加した場合、供試体，結合コンデンサそれ
ぞれに流入する充電電流及び外部雑音によって、供試側
の第１の発光素子及び結合側の第２の発光素子が発光
し、この各発光出力は供試側の第１の受光素子及び結合
側の第２の受光素子でそれぞれ受光され、調整手段にて
平衡される結果、２つの受光出力の差分は零とされる。
そして、供試体で部分放電が発生すると、供試側の第１
の受光素子の出力にのみ部分放電パルスが重畳されるの
で、２つの受光出力の差分として部分放電パルスが検出
される。

【００１８】光結合を利用するので、インパルス電圧の
ような立ち上がり時間の短い印加電圧に対しても応答可
能であり、かつ光伝送であるため、磁界等の外部雑音に
影響されない。さらに、被計測物である供試体が、部分
放電光平衡検出装置本体から離れた位置にあっても、供
試体に発生する部分放電パルスを光ケーブル等によって
広い周波数帯域でかつ長距離に伝送でき、しかも外部雑
音の影響を受けにくいという利点を有するものである。

【００１９】

【実施例】実施例について図面を参照して説明する。図
１は本発明の一実施例の部分放電光平衡検出装置を示す
回路図である。

【００２０】図１において、符号２１は印加電圧の電源
であり、例えば商用交流電源が用いられる。その交流電
源電圧は電流制限用抵抗２２を介して部分放電光平衡検
出装置の入力端子２３に印加されるようになっている。
入力端子２３に印加された電圧は、ヒューズ２４を介し
てコロナフリーの（部分放電の発生しない）結合コンデ
ンサ２５に供給され、一方、ヒューズ２６を介して供試
コンデンサ２７にも供給される。結合コンデンサ２５は
使用電圧で部分放電が発生しないコンデンサであり、供
試コンデンサ２７は欠陥部（ボイド，はくり，異物，界
面不整等）を有しており、ある電圧以上で部分放電が発
生するものである。結合コンデンサ２５の一端は発光ダ
イオード２８及び抵抗３０を介してアースに接続し、供
試コンデンサ２７の一端は発光ダイオード３１及び抵抗
３３を介してアースに接続している。

【００２１】一方、発光ダイオード２８からの光出力は
光ファイバ等の光路３４を介してフォトトランジスタ３
６の受光面に入射するようになっている。フォトトラン
ジスタ３６は、そのコレクタが可変抵抗３８の両端を介
してアースに接続し、エミッタが電圧可変の正の直流電
源３９に接続している。また、同様に、発光ダイオード
３１からの光出力は光ファイバ等の光路４０を介してフ
ォトトランジスタ４２の受光面に入射するようになって
いる。フォトトランジスタ４２は、そのエミッタが可変
抵抗４４の両端を介してアースに接続し、コレクタが電
圧可変の負の直流電源４５に接続している。なお、光フ
ァイバ等の光路３４，４０は光出力を確実に伝達するた
めに設けられているが、発光ダイオードとフォトトラン
ジスタ間の距離が近い場合には、光ファイバ等の光路３
４，４０は特に設けなくても良い。

【００２２】フォトトランジスタ３６のエミッタ・コレ
クタ間にはその受光量に応じた電流が流れ、可変抵抗３
８の摺動端子に正の電圧Ｖ1 を生じ、またフォトトラン
ジスタ４２のエミッタ・コレクタ間にもその受光量に応
じた電流が流れ、可変抵抗４４の摺動端子に負の電圧Ｖ
2 を生じる。この電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は増幅器４８を通して
加算され、両電圧の差分が出力として取り出され、オシ
ロスコープ等の画像表示装置４９に供給されるようにな
っている。

【００２３】なお、可変抵抗３８，４４は、電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 の波高値（振幅）の調整を可能とするものである。
また、ここでは、結合コンデンサ２５及び供試コンデン
サ２７の容量値を同じと仮定しているので位相調整用の
コンデンサは用いていない。

【００２４】このような構成においては、電源２１が投
入されると、充電電流及び外部雑音は入力端子２３から
部分放電光平衡検出装置内へ流入し、結合コンデンサ２
５と供試コンデンサ２７に流入する。ここで、電源２１
は交流電源であっても又インパルス電圧発生源であって
もよいが、電源２１の出力電圧の極性が正のときのみ各
発光ダイオード２８，３１が発光し、その光は光ケーブ
ル等の光路３４，４０を介して各フォトトランジスタ３
６，４２に導かれる。発光ダイオードから光出力を受け
たフォトトランジスタの動作抵抗は瞬時に（μｓ〜ｎｓ
オーダの短時間に）低下するため、受光したフォトトラ
ンジスタ３６，４２及びこれらに接続した検出抵抗３
８，４４に瞬時に受光量に対応した電流が流入する。そ
の結果、検出抵抗３８，４４の各摺動端子に電圧Ｖ1 ，
Ｖ2 が生じる。Ｖ1 は正の電圧波形であり、Ｖ2 は負の
電圧波形である。

【００２５】これらの電圧Ｖ1 ，Ｖ2 の波高値（振幅）
を抵抗３８，４４の各摺動端子の移動で調整して、Ｖ1
及びＶ2 の波高値が同じになるように調整する。なお、
直流電源３９，４５の電圧を変えることによっても調整
が可能である。この調整後の電圧を増幅器４８に加えて
加算すると、増幅器４８の出力におけるＶ1 及びＶ2は
大きさが等しいため零となる。よって、供試コンデンサ
２７に部分放電が生じないときには、増幅器４８の後段
にある画像表示装置４９に充電電流及び外部雑音は表れ
ない。

【００２６】ところが、供試コンデンサ２７で部分放電
が発生すると、この部分放電電流パルスは供試体側の充
電電流及び外部雑音に重畳される。この重畳された電流
によって、発光ダイオード３１は発光し、前記と同様の
経路で抵抗４４の摺動端子に電圧Ｖ2 となって発生す
る。この場合、結合コンデンサ２５からの経路における
電圧Ｖ1 は部分放電電流パルスを重畳されていない。よ
って、検出電圧Ｖ1 とＶ2 を増幅器４８にて加算する
と、充電電流及び外部雑音は逆極性のため零となるが、
部分放電電流パルスのみが検出増幅され画像表示装置４
９に表れ、検出される。

【００２７】図２に、電源２１として商用交流電源を用
いた場合の各部の電圧波形を示す。

【００２８】図２において、Ｖ0 は入力端子２３に印加
される電圧波形で、この波形は電源ラインから侵入した
外部雑音が正極性に重畳している状態を示している。Ｖ
1 は検出抵抗３８の摺動端子に表れる正の電圧波形であ
り、外部雑音と重畳している。Ｖ2 は検出抵抗４４の摺
動端子に表れる電源の正極性を極性反転した負の電圧波
形であり、外部雑音も重畳しており、かつ供試コンデン
サ２７にて発生した部分放電パルスが重畳した波形とな
っている。Ｖ3 は増幅器４８にてＶ1 とＶ2 とを加算し
て抽出された部分放電パルス波形を示している。

【００２９】尚、本実施例では、発光ダイオードとフォ
トトランジスタによる応答性の速いフォトカプラ（光結
合）を用いているので、電源２１として、図３に示すよ
うな標準的な雷インパルス電圧（立ち上がり時間１．２
μｓ，パルス幅５０μｓ）を印加した場合でも、その印
加時に発生する立ち上がり時間の短い部分放電パルスを
検出することができる。これに対して、従来例（図１０
及び図１１）では、変成器や検出コイルを用いているの
で、周波数帯域が制限されており、立ち上がり時間の短
い部分放電パルスを検出することができなかった。

【００３０】図４に、電源２１として標準雷インパルス
電圧発生源を用いた場合の図１の各部の電圧波形を示
す。ここでは電圧発生源が正極性パルスを発生するもの
として記している。

【００３１】図４において、Ｖ0 は入力端子２３に印加
されるインパルス電圧波形で、図示の印加時間間隔でも
って周期的に発生している。Ｖ1 は検出抵抗３８の摺動
端子に表れる正の電圧波形である。Ｖ2 は検出抵抗４４
の摺動端子に表れる電源の正極性を極性反転した負の電
圧波形であり、供試コンデンサ２７にて発生した部分放
電パルスが重畳した波形となっている。Ｖ3 は増幅器４
８にてＶ1 とＶ2 とを加算して抽出された部分放電パル
ス波形を示している。

【００３２】尚、図１の実施例では、検出抵抗３８，４
４の摺動端子の電圧は互いに逆相とし、増幅器４８で加
算する構成としたが、検出抵抗３８，４４の摺動端子の
電圧は互いに同相とし、増幅器４８で減算する構成とし
ても同様な効果を得ることができる。

【００３３】図５に、増幅器４８で減算する場合の構成
例を示す。図５に示す実施例は、受光側回路の直流電源
４５の極性を図１の場合とは反対に正極性とし、フォト
トランジスタ４２のエミッタを直流電源４５の正側に接
続し、そのコレクタを可変抵抗４４の両端を介してアー
スに接続する。さらに、増幅器４８として差動増幅器を
使用し、可変抵抗４４の摺動端子をこの差動増幅器４８
の反転端子（−）に接続し、その非反転端子（＋）を可
変抵抗３８の摺動端子に接続する構成とする。この構成
によれば、検出抵抗３８，４４の摺動端子に得られる電
圧Ｖ1 ，Ｖ2 は互いに同相となり、同相電圧Ｖ1 ，Ｖ2
が差動増幅器４８で減算されることにより、供試コンデ
ンサ２７で発生する部分放電パルスを抽出することがで
きる。

【００３４】図６は本発明の参考例の部分放電光平衡検
出装置を示す回路図である。◎図６に示す参考例は、図
１の実施例における発光ダイオード２８に対して並列
に、このダイオード２８とは逆極性となるように発光ダ
イオード２９を接続し、またフォトトランジスタ３６と
は並列にもう１つのフォトトランジスタ３７を接続し、
発光ダイオード２９からの光信号を光ファイバ等の光路
３５を介してフォトトランジスタ３７に入射するように
構成する一方、発光ダイオード３１に対して並列に、こ
のダイオード３１とは逆極性となるように発光ダイオー
ド３２を接続し、またフォトトランジスタ４２とは並列
にもう１つのフォトトランジスタ４３を接続し、発光ダ
イオード３２からの光信号を光ファイバ等の光路４１を
介してフォトトランジスタ４３に入射するように構成
し、更に加えて、検出抵抗３８の摺動端子とアース間
に、位相調整用コンデンサ４６を接続し、また検出抵抗
４４の摺動端子とアース間に、位相調整用コンデンサ４
７を接続した構成とするものである。その他の構成は図
１と同様である。

【００３５】このように構成することにより、電源２１
として交流電源を用いた場合、入力端子２３に印加され
る電圧Ｖ0 が正の極性の電圧である半周期には、結合コ
ンデンサ２５及び供試コンデンサ２７にそれぞれ流入す
る充電電流及び外部雑音によって、発光ダイオード２８
及び発光ダイオード３１が発光し、電圧Ｖ0 が負の極性
の電圧である半周期には、結合コンデンサ２５及び供試
コンデンサ２７にそれぞれ流入する充電電流及び外部雑
音によって、発光ダイオード２９及び発光ダイオード３
２が発光する。電圧Ｖ0 の正または負の極性に応じて発
光する発光ダイオード（２８，３１）または発光ダイオ
ード（２９，３２）の光は、フォトトランジスタ（３
６，４２）またはフォトトランジスタ（３７，４３）に
導かれ、光を受けたフォトトランジスタの動作抵抗は瞬
時に低下するため、受光したフォトトランジスタ及び検
出抵抗３８，４４に瞬時に受光量に対応した電流が流入
する。その結果、検出抵抗３８，４４の各摺動端子に電
圧Ｖ1 ，Ｖ2 が生じる。この電圧Ｖ1 ，Ｖ2 は、電源２
１の正負の極性に関係なく、Ｖ1 は正、Ｖ2 は負の電圧
波形となる。

【００３６】これらの電圧Ｖ1 ，Ｖ2 の波高値及び位相
を可変抵抗３８，４４の各摺動端子の移動とコンデンサ
４６，４７で調整して、Ｖ1 及びＶ2 の波高値及び位相
が同じになるように調整する。なお、直流電源３９，４
５の電圧を変えることにより調整可能である。この調整
後の電圧を増幅器４８に加えて加算すると、増幅器４８
の出力におけるＶ1 及びＶ2 は大きさ、位相が等しいた
め零となる。よって、供試コンデンサ２７に部分放電が
生じないときには、増幅器４８の後段にある画像表示装
置４９に充電電流及び外部雑音は表れない。

【００３７】ところが、供試コンデンサ２７で部分放電
が発生すると、この部分放電電流パルスは供試側の充電
電流及び外部雑音に重畳される。この重畳された電流に
よって、発光ダイオード３１は発光し、前記と同様の経
路で抵抗４４の摺動端子に電圧Ｖ2 となって発生する。
この場合、結合コンデンサ２５からの経路における電圧
Ｖ1 は部分放電電流パルスを重畳されていない。よっ
て、検出電圧Ｖ1 とＶ2を増幅器４８にて加算すると、
充電電流及び外部雑音は逆極性のため零となるが、部分
放電電流パルスのみが検出増幅され画像表示装置４９に
表れ、検出される。

【００３８】なお、図６の参考例では、電圧Ｖ1 ，Ｖ2
の波高値及び位相を調整するためにフォトトランジスタ
側に可変抵抗３８及び可変コンデンサ４６の回路と可変
抵抗４４及び可変コンデンサ４７の回路を設けている
が、これに代えて、フォトトランジスタ側の可変抵抗３
８及び可変コンデンサ４６の回路を固定値の検出抵抗の
みとし、発光ダイオード側の抵抗３０を可変抵抗と可変
コンデンサの回路で構成し、且つフォトトランジスタ側
の可変抵抗４４及び可変コンデンサ４７の回路を固定値
の検出抵抗のみとし、発光ダイオード側の抵抗３３を可
変抵抗と可変コンデンサの回路で構成するようにしても
良い。

【００３９】図７に、電源２１として商用交流電源を用
いた場合の各部の電圧波形を示す。

【００４０】図７において、Ｖ0 は入力端子２３に印加
される電圧波形で、この波形は電源ラインから侵入した
外部雑音が乗っている状態を示している。Ｖ1 は検出抵
抗３８の摺動端子に表れる正の電圧波形であり、外部雑
音も重畳している。この電圧波形Ｖ1 は、電源２１の電
圧Ｖ0 を正側に全波整流したような波形となっている。
Ｖ2 は検出抵抗４４の摺動端子に表れる負の電圧波形で
あり、外部雑音も重畳している。この電圧波形Ｖ2 は、
電源２１の電圧Ｖ0 を負側に全波整流したような波形と
なっており、供試コンデンサ２７にて生じた部分放電パ
ルスが重畳した波形となっている。Ｖ3 は増幅器４８に
てＶ1 とＶ2 とを加算して抽出された部分放電パルス波
形を示している。

【００４１】尚、本参考例においては、図３に示すよう
な標準的な雷インパルス電圧及びその逆極性の雷インパ
ルス電圧を印加した場合でも、その印加時に発生する立
ち上がり時間の短い部分放電パルスを検出することがで
きる。

【００４２】また、図６の参考例では、受光側回路にお
ける結合側及び供試側それぞれに並列接続した２つのフ
ォトトランジスタ（３６，３７）及び（４２，４３）
を、結合側及び供試側それぞれに１つのフォトトランジ
スタ３６及び４２で構成することも可能である。

【００４３】図８に、結合側及び供試側それぞれに１つ
のフォトトランジスタ３６及び４２で構成した場合の例
を示す。

【００４４】図８においては、図６における受光側のフ
ォトトランジスタ３７，４３を削除し、結合側及び供試
側それぞれに１つのフォトトランジスタ３６及び４２と
し、結合側の２つの発光ダイオード２８及び２９からの
光は分岐型の光路３４Ａを通して１つのフォトトランジ
スタ３６の受光部に導くようにし、また供試側の２つの
発光ダイオード３１及び３２からの光は分岐型の光路４
０Ａを通して１つのフォトトランジスタ４２の受光部に
導くように構成している。このように構成すれば、フォ
トトランジスタを削減でき、回路構成を簡単化すること
ができる。

【００４５】図９に、図８に用いられる分岐型の光路の
一例を示す。この図２示す光路は、光の入力側を二股と
し光の出力側を１つに構成した分岐型の光ファイバを示
している。

【００４６】尚、図６及び図８の参考例では、検出抵抗
３８，４４の摺動端子の電圧は互いに逆相とし、増幅器
４８で加算する構成としたが、図５の場合と同様に、検
出抵抗３８，４４の摺動端子の電圧を互いに同相とし、
増幅器４８で減算する構成としても良い。

【００４７】尚、以上述べた実施例では、供試体として
コンデンサ２７を用いた場合について説明したが、供試
体としては電力ケーブル等の電力機器を用いてもよいこ
とは勿論である。また、結合コンデンサ２５として、コ
ロナフリーの（使用電圧で部分放電の発生しない）コン
デンサを用いた場合について説明したが、結合コンデン
サの代わりにコロナフリーの電力機器（変圧器，電力用
コンデンサ，回転機など）を用いても可能である。

【００４８】以上述べた本発明の実施例では、発光ダイ
オードとフォトトランジスタとの間を光ケーブルを用い
て接続することで、光ケーブルを長くしてもこの間に外
来雑音の影響を受ける虞れがない。これに対して、従来
例（図１０及び図１１）では、供試体と変成器あるいは
検出コイルとの間の距離を長くすると、この間の導体が
外来雑音を受信して、検出感度を低下させるのみならず
平衡がとれなくなる欠点があった。また、本発明では、
変成器を用いていないため、周波数帯域を広げる（ＧＨ
ｚ帯にまで）ことができる。

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、光伝
送を利用するので、インパルス電圧下における立ち上が
り時間の短い部分放電に対しても応答可能であり、かつ
光伝送であるため、磁界等の外部雑音に影響されない。
さらに、被計測物である供試体が、部分放電光平衡検出
装置本体から離れた位置にあっても、供試体に発生する
部分放電パルスを光ケーブル等によって広い周波数帯域
でかつ長距離に伝送でき、しかも外部雑音の影響を受け
にくいという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の部分放電光平衡検出装置を
示す回路図。

【図２】図１の動作を説明する波形図。

【図３】標準的な雷インパルス電圧を示す波形図。

【図４】図１の動作を説明する波形図。

【図５】本発明の他の実施例を示す回路図。

【図６】本発明の参考例を示す回路図。

【図７】図６の動作を説明する波形図。

【図８】本発明の他の参考例を示す回路図。

【図９】図８に用いられる分岐型の光路を示す図。

【図１０】従来の部分放電平衡検出装置を示す回路図。

【図１１】他の従来例の部分放電平衡検出装置を示す回
路図。

【符号の説明】

２１…電源 ２３…電源入力端子 ２５…結合コンデンサ ２７…供試コンデンサ（供試体） ２８，２９，３１，３２…発光ダイオード（発光素子） ３４，３４Ａ，３５，４０，４０Ａ，４１…光路 ３６，３７，４２，４２Ａ，４３…フォトトランジスタ
（受光素子） ３８，４４…可変抵抗（検出抵抗） ３９，４５，４５Ａ…可変直流電源 ４６，４７…可変コンデンサ（可変容量） ４８…増幅器（加算手段） ４９…画像表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/12 G01R 31/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印加電圧を供給する電源と、 この電源からの電圧が加えられる供試体と、 前記電源からの電圧が加えられるコロナフリーの結合コ
   ンデンサと、 前記供試体とアース間に設けられ、前記電源から前記供
   試体に流入する電流によって発光する第１の発光素子を
   含む第１の発光部と、 前記結合コンデンサとアース間に設けられ、前記電源か
   ら前記結合コンデンサに流入する電流によって発光する
   第２の発光素子を含む第２の発光部と、 前記第１の発光素子からの光出力を受光する第１の受光
   素子とこの素子にて光電変換された電流を検出する第１
   の検出部を含む第１の信号検出部と、 前記第２の発光素子からの光出力を受光する第２の受光
   素子とこの素子にて光電変換された電流を検出する第２
   の検出部を含む第２の信号検出部と、 前記第１の信号検出部の第１の検出電圧と前記第２の信
   号検出部の第２の検出電圧の振幅及び位相を調整して、
   第１，第２の検出電圧について同一振幅，同一位相、或
   いは同一振幅，逆位相となるように平衡させる調整手段
   と、 前記第１の信号検出部の第１の検出電圧と前記第２の信
   号検出部の第２の検出電圧とを減算或いは加算して、即
   ち第１，第２の検出電圧の差分をとり、前記供試体で生
   ずる部分放電パルスを検出する手段とを具備したことを
   特徴とする部分放電光平衡検出装置。
2. 【請求項２】前記第１の信号検出部と前記第２の信号検
   出部は、互いに極性の異なる２つの直流電源でそれぞれ
   駆動され、第１の検出電圧と第２の検出電圧は互いに極
   性の異なった逆位相の電圧であることを特徴とする請求
   項１記載の部分放電光平衡検出装置。
3. 【請求項３】前記調整手段は、前記第１，第２の受光素
   子にそれぞれ接続した可変抵抗又は可変直流電源或いは
   双方にて構成されることを特徴とする請求項１記載の部
   分放電光平衡検出装置。