JP4089129B2 - 絶縁診断ブリッジ回路 - Google Patents
絶縁診断ブリッジ回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4089129B2 JP4089129B2 JP2000143813A JP2000143813A JP4089129B2 JP 4089129 B2 JP4089129 B2 JP 4089129B2 JP 2000143813 A JP2000143813 A JP 2000143813A JP 2000143813 A JP2000143813 A JP 2000143813A JP 4089129 B2 JP4089129 B2 JP 4089129B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- current
- high voltage
- bridge circuit
- primary winding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電所の電機機器、送電線線路の高電圧機器等の絶縁診断、特に、高電圧誘電体、絶縁体等の誘電特性、絶縁劣化度合い等の診断を行える絶縁診断ブリッジ回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電気機器の測定回路として、抵抗とコンデンサの直列回路と並列回路を対辺にもつシエーリングブリッジ回路は、漂遊するインダクタンス、容量が少ないので、各種電気機器の測定回路に応用されている。
【0003】
例えば、高電圧機器等の測定分野では、シエーリングブリッジ回路を利用した直流電流検出装置が特開平9−113543号公報に記載されており、特開平9−15293号公報にはシエーリングブリッジ回路を利用した電気機器の部分放電の測定装置が記載されている。また、特公平7−119782号公報には、コバルト系アモルファスコアを用いたトランスをシエーリングブリッジ回路に利用した絶縁劣化検出装置が記載されている。
【0004】
一方、発電所の電機機器、あるいは送電線線路の現地に据え付けてある高電圧機器、例えば、発電機、トランス、高電圧位相調整用コンデンサー、ケーブル線路等の電気機器の対地巻線絶縁部分の測定において、外部静電遮蔽層が接地構造の絶縁体部分の絶縁性能を測定する場合には、線路の主結線を外して、専用の絶縁測定回路を構成してから所定の測定が行われている。この場合、通常は、逆シエーリングブリッジ回路により測定が行われてきていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の逆シエーリングブリッジ回路を用いる測定方法によると、専用の絶縁測定回路を構成するには、線路の主結線を外す必要があり、測定準備に長時間を要するとともに、測定器本体に高電圧が加わるために、測定時の安全性に問題があった。
さらに、逆シエーリングブリッジ回路のバランス操作により、不平衡成分として検出される高調波成分の解析に基づいて供試誘電体の絶縁診断を行なう場合、課電圧源に高調波が含まれていると、検出信号にも高調波の影響が現われて精度の高い測定を行なうことが困難であるという問題が残されていた。
【0006】
従って、本発明の目的は、測定器本体に高電圧を課電しないで、安全な状態の下で供試誘電体から生じる異常信号を検出することができ、しかも、課電圧源に含まれる高調波の影響を受けないで、供試誘電体の絶縁特性を測定して診断が行える絶縁診断ブリッジ回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するため、標準コンデンサに直列に接続され、変成器コアに巻数を可変して巻回された1次巻線、前記l次巻線と差動結線され、前記変成器コアを貫通する2次巻線としての供試高電圧ケーブル、および電流解析装置に接続され、前記変成器コアに巻回された3次巻線によって構成された電流変成器と、前記電流変成器に絶縁診断用の高電圧を印加する電源を備え、前記1次巻線の巻数、電流および位相を調節することによって前記l次巻線と前記2次巻線の充電電流および損失電流の基本波成分を平衡させ、それによって前記3次巻線の基本波電流成分を打ち消して前記2次巻線に流れる高調波不平衡成分を前記3次巻線によって検出し、前記3次巻線によって検出した前記高調波不平衡成分を前記電流解析装置に供給して前記2次巻線としての前記供試高電圧ケーブルの絶縁診断を行うように構成されたことを特徴とする絶縁診断ブリッジ回路を提供する。
【0008】
また、本発明は、上記の目的を達成するため、前記1次巻線は、直列に接続された直列可変抵抗を低圧側に有することを特徴とし、前記l次巻線は、並列に接続された並列可変抵抗を有することを特徴とし、前記並列可変抵抗は、高調波成分を阻止するダイオード逆並列回路を接続されていることを特徴とし、前記2次巻線としての前記供試高電圧ケーブルは、高圧側端子を前記電源の高圧側端子に接続され、外部遮蔽層を前記変成器コアを貫通する接地線に接続されていることを特徴とする絶縁診断ブリッジ回路を提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態による絶縁診断ブリッジ回路を示し、1次巻線に直列に接続された直列可変抵抗を低圧側に有している。
この絶縁診断ブリッジ回路は、高電圧標準コンデンサ2(Cs)と直列可変抵抗3(R3a)の間の直列回路Cに接続され、変成器コア6に巻数を可変して巻回された1次巻線7、l次巻線7と差動結線され、変成器コア6を貫通させた外部遮蔽層11を有する2次巻線としての供試高電圧誘電体10a、および電流解析装置15に接続され、変成器コア6に巻回された3次巻線14によって構成された電流変成器5と、電流変成器5に絶縁診断用の高電圧を印加する電源1を備えている。
【0010】
図1の絶縁診断ブリッジ回路において、高電圧標準コンデンサ2(Cs)の高電圧側回路Aは、高電圧試験電源1に接続して高電圧が印加され、直列可変抵抗3(R3a)の低圧側回路Bは、高電圧試験電源1の低圧側に接続されている。外部遮蔽層11を有する供試高電圧誘電体10aは、高電圧試験電源1の高電圧側回路Aに接続しているとともに、可変1次巻線7と差動結線され、電流変成器5の変成器コア6に貫通させて、2次巻線(10a)を形成している。
供試高電圧誘電体10aの外部遮蔽層11は、遮蔽層接地線12により遮蔽接地部13に接地され、高電圧試験電源1の低圧側に接続されている。また、3次巻線14の出力回路Fには、電流解析装置15が接続されている。
【0011】
図1の絶縁診断ブリッジ回路によると、高電圧試験電源1の高電圧を印加したときに、1次巻線7の巻数、電流および位相を調節することにより、差動結線した貫通型電流変成器回路により形成されたブリッジ回路Eによって、l次巻線7と2次巻線(10a)の充電電流および損失電流の基本波成分を平衡させ、それによって3次巻線14の基本波電流成分を打ち消して2次巻線(10a)に流れる高調波不平衡電流成分を、3次巻線14によって検出し、3次巻線14によって検出した高調波不平衡電流成分を、3次巻線14の出力回路Fに接続した電流解析装置15に供給して、2次巻線(10a)としての供試高電圧誘電体10aの誘電特性、絶縁診断を行なうことが可能となる。
【0012】
図1の実施の形態では、特に、高電圧試験電源1の高電圧側回路Aから、高電圧標準コンデンサ2(Cs)と供試高電圧誘電体10aに、高電圧を加えたときに、可変1次巻線7の巻回数(N)と、直列可変抵抗3(R3a)を調節して、l次巻線7と2次巻線(10a)の充電電流成分、損失電流の基本波成分を相殺して、不平衡な高調波成分の検出を容易にしている。
高電圧を加えたときに、可変1次巻線7の巻回数(N)と、直列可変抵抗3(R3a)を調節すると、高電圧標準コンデンサ2(Cs)を流れる電流と、供試高電圧誘電体10aを流れる電流を、差動式電流変成器で基本波成分が打ち消し合うように調整することができるから、アンバランスな高調波成分電流を基準電位にある3次巻線14に接続した電流解析装置15により検出し、その不平衡成分電流を解析することによって、供試高電圧誘電体10aの誘電特性、絶縁診断が実現されるものである。
【0013】
(第2の実施の形態)
図2は、本発明の他の実施の形態による絶縁診断ブリッジ回路を示し、1次巻線に並列に接続された並列可変抵抗を有している。
この絶縁診断ブリッジ回路は、耐電圧例えば100kVの高電圧標準コンデンサ2(Cs)と、直列可変抵抗3(R3a)の間に直列に接続され、変成器コア6に巻回され、巻回数切り替えスイッチ9により巻線回数が自在に調整できる巻回数切替式1次巻線8を有し、電流変成器5の1次巻線8を構成している。
巻回数切替式1次巻線8には、1次巻線8に並列する並列可変抵抗4(R3b)が接続され、高調波成分を阻止する逆並列回路Dを形成している。
電流変成器5は、さらに、1次巻線8と差動結線され、変成器コア6を貫通する2次巻線としての供試高電圧ケーブル10bと、電流解析装置15に接続され、変成器コア6に巻回された3次巻線14を有している。また、電流変成器5に絶縁診断用の高電圧を印加する電源1を備えている。
【0014】
図2の絶縁診断ブリッジ回路において、電流変成器5の変成器コア6は、2分割方式の変成器コアが用いられる。
2次巻線としての供試高電圧ケーブル10bとしては、例えば、外部遮蔽層11を有する66kVクラス供試高電圧ケーブル10bを、変成器コア6に貫通するように配置して、供試高電圧ケーブル10bを高電圧課電源1の高電圧側回路Aに接続するとともに、供試高電圧ケーブル10bの外部遮蔽層11は、遮蔽層接地線12を介して遮蔽接地部13により低圧側回路Bに接続して、供試高電圧ケーブル10bの貫通による変成器コア貫通型の、1回巻きの2次巻線(10b)の回路を形成している。
なお、2分割方式の変成器コア6は、貫通する供試高電圧ケーブル10bに外部遮蔽層11を有し、外部遮蔽層11が接地されている場合、外部遮蔽層11を流れる電流と接地線電流による磁束が打ち消し合う方向に2分割方式の変成器コア6の方向を合わせて配置する。
また、電流変成器5の変成器コア6には、複数回巻きの3次巻線14が設けられ、変成器コア貫通型2次巻線回路を差動結線とする3次巻線14の回路を形成している。3次巻線14の出力は、3次巻線14に接続されている電流解析装置15に入力する。
【0015】
図2の絶縁診断ブリッジ回路において、高電圧標準コンデンサ2(Cs)の高電圧側回路Aは、高電圧試験電源1に接続して高電圧が印加され、1次巻線8と並列可変抵抗4(R3b)の並列回路Dに接続されている直列可変抵抗3(R3a)の低圧側回路Bは、高電圧試験電源1の低圧側に接続することにより、回路を形成するが、2次巻線としての供試高電圧ケーブル10bの外部遮蔽層11は、遮蔽層接地線12と遮蔽接地部13により高電圧試験電源1の低圧側回路Bに接地されているので、供試高電圧ケーブル10bに対する2次巻線の回路を形成するための特別な結線作業は必要としない。
【0016】
図2の実施の形態によると、例えば、高電圧試験電源1から50Hzの対地電圧38kVの高電圧を加えると、電流解析装置15により電流を検出することができる。
すなわち、高電圧を、高電圧標準コンデンサ2(Cs)および供試高電圧ケーブル10bに加えるときは、可変1次巻線8の巻回数切り替えスイッチ9による巻回数(N)と並列可変抵抗4(R3b)の調節、および直列可変抵抗3(R3a)の調節を行ない、1次巻線8の巻数、電流および位相を調整することによってl次巻線8と2次巻線(10b)の充電電流および損失電流の基本波成分を平衡させると、不平衡な高調波成分の検出が容易にできるようになる。
充電電流および損失成分電流のバランスの調整も、可変1次巻線8の巻回数切り替えスイッチ9による等価的な巻回数(N)の変化と並列可変抵抗4のいずれか一方の調節、またはそれら双方の調整、並びに直列可変抵抗3(R3a)の調整により行なうことができる。
バランス調整後に、不平衡な高調波成分を検出し、その解析により供試高電圧ケーブルの誘電特性、絶縁診断を行なうと、信号の検出は確実になり、測定器に高電圧が加わらないから測定作業も安全に行なうことができる。
【0017】
本発明の実施の形態の絶縁診断ブリッジ回路によると、1次巻線と2次巻線側の時定数が同じであるため、正弦波、非正弦波、ともに充電電流成分にはバランスするので、課電圧源には、正弦波、非正弦波を共に用いることが可能となる。
【0018】
【発明の効果】
本発明の絶縁診断ブリッジ回路によると、標準コンデンサと可変抵抗の間に直列に接続された電流変成器の可変1次巻線と、電流変成器に貫通させた外部遮蔽層を有する供試高電圧誘電体により形成された2次巻線と、電流変成器に設けた3次巻線を備えているから、測定器本体に高電圧を課電しないで、2次巻線としての供試高電圧誘電体に流れる高調波不平衡電流成分を、3次巻線の出力回路に接続した電流解析装置により検出することが可能となり、課電圧源に含まれる高調波の影響を受けないで、診断作業が接地電位側での安全な状態の下で検出信号を測定し、解析することができるという効果がある。
さらに、本発明の絶縁診断ブリッジ回路によると、電流変成器は、可変1次巻線、2次巻線、および3次巻線を有するから、可変1次巻線と直列可変抵抗、または可変1次巻線と並列可変抵抗および直列可変抵抗によるブリッジバランスの操作が簡便に行えるという利点があり、しかも、逆シエーリングブリッジ法での測定は不要になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態による絶縁診断ブリッジ回路を示す説明図である。
【図2】本発明の他の実施の形態による絶縁診断ブリッジ回路を示す説明図である。
【符号の説明】
1 高電圧試験電源
A 高電圧側回路
B 低圧側回路
C 直列回路
D 並列回路
E ブリッジ回路
F 出力回路F
2 標準コンデンサ(Cs)
3 直列可変抵抗(R3a)
4 並列可変抵抗(R3b)
5 電流変成器
6 変成器コア
7 可変1次巻線
8 巻回数切替式1次巻線
9 巻回数切替スイッチ
10a 供試高電圧誘電体(2次巻線)
10b 供試高電圧ケーブル(2次巻線)
11 外部遮蔽層
12 遮蔽層接地線
13 遮蔽接地部
14 3次巻線
15 電流解析装置
Claims (5)
- 標準コンデンサに直列に接続され、変成器コアに巻数を可変して巻回された1次巻線、前記l次巻線と差動結線され、前記変成器コアを貫通する2次巻線としての供試高電圧ケーブル、および電流解析装置に接続され、前記変成器コアに巻回された3次巻線によって構成された電流変成器と、
前記電流変成器に絶縁診断用の高電圧を印加する電源を備え、
前記1次巻線の巻数、電流および位相を調節することによって前記l次巻線と前記2次巻線の充電電流および損失電流の基本波成分を平衡させ、それによって前記3次巻線の基本波電流成分を打ち消して前記2次巻線に流れる高調波不平衡成分を前記3次巻線によって検出し、前記3次巻線によって検出した前記高調波不平衡成分を前記電流解析装置に供給して前記2次巻線としての前記供試高電圧ケーブルの絶縁診断を行うように構成されたことを特徴とする絶縁診断ブリッジ回路。 - 前記1次巻線は、直列に接続された直列可変抵抗を低圧側に有することを特徴とする請求項1記載の絶縁診断ブリッジ回路。
- 前記l次巻線は、並列に接続された並列可変抵抗を有することを特徴とする請求項1記載の絶縁診断ブリッジ回路。
- 前記並列可変抵抗は、高調波成分を阻止するダイオード逆並列回路を接続されていることを特徴とする請求項1記載の絶縁診断ブリッジ回路。
- 前記2次巻線としての前記供試高電圧ケーブルは、高圧側端子を前記電源の高圧側端子に接続され、外部遮蔽層を前記変成器コアを貫通する接地線に接続されていることを特徴とする請求項1記載の絶縁診断ブリッジ回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000143813A JP4089129B2 (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 絶縁診断ブリッジ回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000143813A JP4089129B2 (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 絶縁診断ブリッジ回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001324537A JP2001324537A (ja) | 2001-11-22 |
JP4089129B2 true JP4089129B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=18650575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000143813A Expired - Fee Related JP4089129B2 (ja) | 2000-05-16 | 2000-05-16 | 絶縁診断ブリッジ回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4089129B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0762767A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Natl House Ind Co Ltd | 外壁パネルの支持構造 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111025093B (zh) * | 2019-11-19 | 2022-02-01 | 云南电网有限责任公司临沧供电局 | 一种基于双端平衡因子的xlpe电缆绝缘寿命估算方法 |
-
2000
- 2000-05-16 JP JP2000143813A patent/JP4089129B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0762767A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Natl House Ind Co Ltd | 外壁パネルの支持構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001324537A (ja) | 2001-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5933012A (en) | Device for sensing of electric discharges in a test object | |
EP0544646B1 (en) | Apparatus for assessing insulation conditions | |
Liu et al. | A study of the sweep frequency impedance method and its application in the detection of internal winding short circuit faults in power transformers | |
AU695413B2 (en) | Monitoring of internal partial discharges on a power transformer | |
Bagheri et al. | Transformer frequency response analysis: mathematical and practical approach to interpret mid-frequency oscillations | |
JPS61243375A (ja) | 電力ケ−ブルの絶縁体劣化診断法 | |
Arman et al. | The measurement of discharges in dielectrics | |
JP4089129B2 (ja) | 絶縁診断ブリッジ回路 | |
JPH087250B2 (ja) | 電気設備の絶縁劣化監視装置 | |
Miyazaki et al. | Sensitivity of connection schemes for detection of axial displacement of transformer winding by frequency response analysis | |
JP2876322B2 (ja) | Cvケーブルの絶縁劣化診断方法 | |
Naseri et al. | Incipient fault monitoring of medium voltage UD-EPR power cable using Rogowski coil | |
JPH09119959A (ja) | 部分放電測定装置の検出感度監視方法 | |
JPH09318696A (ja) | 活線電力ケーブルの絶縁劣化診断方法及び装置 | |
Yagasaki | Characteristics of a special-isolation transformer capable of protecting from high-voltage surges and its performance | |
JP2869067B2 (ja) | 絶縁状態の検知装置 | |
Kheirmand et al. | Detection and localization of partial discharge in high voltage power cable joints | |
Kruger et al. | Diagnostic testing of cast-resin transformers | |
EP0623218A1 (en) | Method and apparatus for non-destructive testing electric insulation by measuring its voltage response signal | |
JPH01221680A (ja) | 絶縁状態の検知方法 | |
Weber et al. | Field Measurements of Partial Discharges in Potential Transformers | |
JP2002214273A (ja) | 高圧ケーブル遮蔽銅テープ破断検査回路 | |
JP2836743B2 (ja) | 絶縁状態の検知方法、及びその検知装置 | |
JP2000009788A (ja) | ケーブルの劣化診断方法 | |
JPH0156709B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050826 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080218 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110307 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |