JPH02126168A - 電気機器の巻線の部分放電検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、巻線で発生した部分放電を確実に検出できる
電気機器の巻線の部分放電検出方法に関する。

（従来の技術） 一般に、モールド変圧器は、エポキシ樹脂のような絶縁
物を含浸した巻線を鉄心に巻装することにより構成され
ている。ところで、このような構成のモールド変圧器で
は長期間の運転中に絶縁物の劣化により巻線に部分放電
か発生することがある。この部分放電を放置１．でおく
と１巻線の絶縁層が徐々に浸蝕されてついには絶縁破壊
にまで進展することがある。そこで、変圧器の運転中に
発生する部分放電を検出してその発生に対処することが
できれば変圧器の信頼性の向上につながるから、部分放
電の発生を検出するための装置が種々考えられている。

つまり、電気機器の巻線に部分放電が発生ずると、これ
に伴って巻線から電磁波が放出されるから、この電磁波
を検出することにより部分放電の発生を検出しようとす
るものである。具体的には、検出プローブの先端部外周
にこれを囲むループ状のパターンを形成すると共に、そ
のループ状パターンから出力される電圧信号を検出する
ように構成するもので、この構成の測定装置によればル
ープ状パターンに電磁波が鎖交するとこれに起電力が誘
起されて電圧信号として出力されるから、その電圧信号
に基づいて電磁波の放出ひいては部分放電の発生を検出
することができる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、」二連の従来の検出方法の場合、変圧器の巻
線から放出された電磁波をループ状バタンによって検出
する方式であるから、電磁波を確実に検出するには、ル
ープ状パターンが形成された検出プローブを変圧器の巻
線に極力接近させる必要がある。しかしながら、検出プ
ローブを変圧器の巻線の外周面に限度以上接近させると
、高圧が印加され′Ｃいる高［巻線の高電界下に検出プ
ローブかさらさｔすることになって、検出プローブ自体
から放電が発生ずるようになり、結局、部分放電の検出
か困難となってしまうという問題がある。また、このよ
うに検出プローブを高圧巻線の外周面に限度量」−接近
し過ぎた場合は、高圧が印加されてい乙色線から低圧（
略接地電位に等しい）となっている検出プローブに放電
電流が流れてＡ−１定装置に支障を来たす等の不１１１
１１の・１ｆ態を招く虞があった。

そこで、転発明の目的は、電界による影響を防１１、シ
ながら巻線に発生ずる部分放電を確実に検出することが
可能となる電気機器の巻線の部分放電検出方法を提供す
るにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電気機器の巻線の部分放電検出方法は、巻線の
外周面側に接地シールドを設け、この接地シールドの外
側に検出２Ｋを配置して、この検出器により前記巻線に
発１１する部分放電に伴って放出される電磁波を検出す
るものである。

（作用） 電気機器の巻線に部分放電か発生すると、これに伴って
巻線から電磁波が放出される。すると、巻線から放出さ
れた電磁波は巻線の外周面側に設けられた検出器に到達
する。従って、検出器によって電磁波の強度を検出する
ことによって巻線に部分放電が発生したことを検出する
ことができる。

また、巻線に高電圧が印加されることにより電気機器の
外部が高電界となっていたとしても、その高電界は接地
シールドによって遮蔽されるから、高電界によって部分
放電の検出に支障が生しることはない。

（実施例） 以下、本発明をモールド変圧２；の巻線に発生する部分
放電の検出に適用した一実施例を図面を参１１ζ（して
説明する。

第１図及び第２図において、１は積層鉄心で、こ第１の
脚部にはモールド色線２が巻装されている。

このモールド巻線２は、鉄心１に対して同心状に巻回さ
れた低圧巻線３及び高圧巻線４から成っている。ここで
、低圧在線３及び高圧巻線４の夫々の外周は例えばエポ
キシ樹脂による絶縁層５及び６によってモールド絶縁さ
れている。

一方、高圧巻線４を絶縁している絶縁層６の外周面には
例えば金網からなる接地シールド７が添設されている。

この接地シールド７は接地線８を介１７て接地されてお
り、従って、その電位はアース電位となっている。

さて、９は電磁波の強度をＡＰＩ定するための検出装置
で、以下これについて第３図及び第４図もづ照１７て説
明する。即ち、この検出装置９は、検出器と（７ての検
出プローブ１０．差動回路〕１．増幅回路１２及びスペ
クトラムアナライザ１３から構成されている。そして、
検出プローブ１０の光端には第４図に示す配線回路基板
１４が設けられており、これに第１のループ回路１５及
び第２のループ回路１６が形成されている。即ち、配線
回路基板１４の先端部表面にはこれを横断する導電パタ
ーン１７１８が形成されていると共に、これの裏面には
各導電パターン１７．１８と対向する導７ｕパターン１
９．２０が接続状態で形成されている。また、導電パタ
ーン１７及び１つはスルーホール２１によって接続され
、導電パターン１８及び２０はスルーホール２２によっ
て接続されている。この場合、各導電パターン１７．１
９及びスルーホール２１によって第１のループ回路１５
が形成され、各導電パターン１８．２０及びスルーホー
ル２２によって第２のループ回路１６が形成されている
。そして、各導電パターン１７゜１８には導電パターン
から成る出力ライン２３゜２４が夫々接続されていると
共に、導電パターン１つ及び２０の共通接続点には導電
パターンから成る基弗ライン２５が接続されている。そ
して、第１及び第２ループ回路１５及び１６に電磁波が
鎖交すると、各出力ライン２３及び２４から第１及びｆ
Ｓ２の電圧信号が出力されるようになっている。差動回
路１１は、検出プローブ１０から与えられる第１及び第
２の電圧信号の差分電圧を検出して出力する。増幅回路
１２は、差動回路１１から与えられる差分電圧を増幅Ｉ
７て出力する。そして、スペクトラムアナライザ１３は
、増幅回路１２からりえられる差分電圧の周波数分布を
ΔＩＩＩ定するものである。

次に−１，記措成の変圧器に発生ずる部分放電を測’Ｊ
装置９によってＡ１１ｌ定するときの作用について説明
する。第２図に示すようにモールド巻線２の外周面側、
特にこの場合は接地シールド７の外周面側となる位置に
検出プローブ１０を近接位置させる。そ１７て、この状
態で、例えば高圧巻線４の内部で部分放電が発生ずると
、高圧巻線４から電磁波がｈｋ出されてその一部が接地
シールド７を介して検出プローブ１０に到達する。この
結果、第１及び第２のループ回路１５及び１６に電磁波
が鎖交し、これに応じて各ループ回路１５及び１６に誘
起電圧が発生する。ここで、各ループ回路１５及び１６
に発生する誘起電圧は、これらに鎖交する電磁波の電界
成分による静電誘導及び磁界成分による電磁誘導によっ
て生じるものである。この場合、第１及び第２のループ
回路１５及び１６の共通接続点は基学屯位（同電位）と
なっているから、各ループ回路１５及び１６には、静電
誘導によって同一レベルで同相な電圧Ｖｃが発生ずると
共に、電磁誘導によって同一レベルで逆相な電圧Ｖ　ｈ
が発生ずる。この結果、第１及び第２のルプ回路１５及
び１６からは、静電誘導による信号成分ＶＱ及び電磁誘
導による信号成分ｖｈの合成信号である第１及び第２の
電圧信号ｖｌ及びＶ２が差動回路１１に夫々出力される
。そして、差動回路１１において、各電圧信号Ｖｌ及び
Ｖ２の差分電圧即ち電圧差が求められる。このとき、上
述したように第１及び第２の電圧信号Ｖ１及びＶ２を形
成する電磁波の電界成分に対応した信号成分Ｖｅは同一
レベルで同相であるから、差動回路１１で差分されると
きに相殺されて無効化されてしまう。これに対して、第
１及び第２の電圧信号Ｖ１及びＶ２おいて電磁波の磁界
成分に対応した信号成分■ｈは同一レベルて逆相である
から、差動回路１１で差分されるときに単音されて倍増
される。即ち、差動回路１１において、電磁波の電界成
分に対応した信号成分ＶＣは除去されると共に、磁ｌ厚
成分に対応した信号成分ｖｈはその信号レベルが増幅さ
れるのである。そして、差動回路１１から出力された差
分電圧は、増幅回路］２てさらに増幅されてからスペク
トラムアナライザ１３に出力される。従って、スペクト
ラムアナライザ１３によって差分電圧の周波数成分をｆ
ｌｌｌ＋定することにより、高圧巻線４から部分放電に
伴う電磁波が放出されたか否かを判断し得、以て高圧巻
線４に発生する部分放電を検出することができる。　さ
て、高圧巻線４には高圧が印加されているから、高圧巻
線４の周囲は強電界領域となっている。このため、その
強電界領域に検出プローブ１０が位置した場合、検出プ
ローブ１０が強電界による影響を受けて電磁波の測定に
支障を来たす虞がある。

しか１．なから、上記方法によれば、高圧巻線４による
強電界は接地シールド７によって遮蔽されて検出プロー
ブ１０に及ぶことが防止されているから、検出プローブ
１０自体に放電が発生してしまうことを確実に防１卜す
ることができる。また、斯様にして検出プローブ１０が
強電界にさらされてしまうことはないから、高電位とな
っている高圧巻線４から低電位となっている検出プロー
ブ１０に放？ｔ［流が流れてしまうことを防止できる。

これにより、放電電流がＡ１１ｌ定装置９に流れてしま
うことによる不測の事態を回避することができる。

尚、上記実施例では、接地シールド７をモールド巻線２
の外周面側の一部に設けた場合について説明したが、モ
ールド巻線２の外周面全面に設けてもよい。また、接地
シールド７はモールド巻線２の外周面に固定させる必要
はなく、外周面から浮かした状態で位置させるようにし
てもよい。さらに、接地シールドとしては金網や板状の
ものに限らず導電塗料を塗布して（ＩＸ１成するように
してもよい。

その他、本発明は」二記し且つ図面に示したものに限定
されることなく、検出器としてロッドアンテナやループ
アンテナを用いることができ、また電動機或いはりアク
ドル等の他の電気機器の巻線にも同様に適用できる。

［発明の効果］ 以上の記述から明らかなように、本発明による電束機器
の巻線の部分／ｉｋ電検電力出方法れば、巻線の外周面
側に設けた接地シールドを介［、て検る影響を防止しな
がら、電気機器の巻線に発生する部分放電を確実に検出
することが可能となるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は要部の
縦断面図、第２図は測定装置による１ｌＦＩ定状聾で示
す側面図、第３図は測定装置の（１が成を示すブロック
図、第４図は検出プローブの要部を示す斜視図である。 図中、２はモールド巻線（巻線）、７は接地シールド、
９はＡＰＩ定装置、１０は検出プローブ（検出器）であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電気機器の巻線の外周面側に接地シールドを設け、
   この接地シールドの外側に検出器を配置して、この検出
   器により前記巻線に発生する部分放電に伴って放出され
   る電磁波を検出することを特徴とする電気機器の巻線の
   部分放電検出方法。