JPH02227656A - 部分放電検出装置 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、電カケープル等の被検査体の内部で発生する
部分放電を音波の形態で検出するための部分放電検出装
置に関する。

（発明の技術的背景とその課題） 被検査体の絶縁体に高電圧を印加したとき、その絶縁体
の内部にボイド等の電気的な欠陥が存在すると、その部
分に電界が集中して部分的に放電を生じる。

例えば、送電用高電圧ケーブルやその接続部の絶縁体等
に欠陥が存在すると、該欠陥部分で部分放電が発生し、
絶縁体等が劣化し、最悪の場合には絶縁破壊を生じてし
まう。これを防止するため、事前にケーブル絶縁体中に
発生している部分放電を音響的に検出する方法が知られ
ており、通常、アコースティック・エミッション法と称
されている。

第５図には従来の部分放電検出装置が示され、ホーン１
とＰＺＴの如き音波検知器２とを備え、これらはケーシ
ング３内に配されている。

使用に際してはホーン１の開口部側が直接的にケーブル
接続部４の周面に押付けられる。従って、絶縁体５の内
部の欠陥６で部分放電が発生すると、この欠陥部で超音
波が生じ、超音波が絶縁体５を伝播してホーン１にて集
音されるので、音液検知器２による超音波の検知で部分
放電の発生位置及びその程度を検出することができる。

ところで、上、記した絶縁体５が合成ゴム等の有機高分
子から成る場合、部分放電によって生じる超音波の高周
波成分が周波数の二乗に比例して減衰されるため、音波
検知器２は主として超音波の低周波成分（数ＫＨｚ）を
受波する。

一方、人の話し声、自動車の騒音、風の音等を含む外部
雑音は数ＫＨｚの周波数を有している。

このため、ケーシング３に単に音波検知器２等が配され
ている従来の部分放電検出装置では、被検査体とホーン
ｌとの間（界面）より侵入する数ＫＨｚの外部雑音やケ
ーシング３を伝播してくる数ＫＨｚの外部雑音が音波検
知器２により受波され、超音波と外部雑音との判別が困
難になってしまう欠点があった。

（発明の目的） 本発明の目的は、外部雑音の影響を受けることなく正確
に部分放電の発生位置及び程度を検出することができる
部分放電検出装置を提供することにある。

（発明の概要） 本発明は、装置の開口部側で被検査体に押付けられて界
面からの外部雑音を吸収する当接吸音部を設けると共に
、音波検知器の周囲を周囲吸音部と周囲遮音部により覆
って周囲からの外部雑音を吸収及び遮断することを特徴
とする。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明に係る部分放電検出装置の断面図であり
、図中、１０はプリアンプを示している。このプリアン
プ１０は収納部１１内に収納され、収納部１１の下面に
はケーシング１２の上端面が固定されている。ケーシン
グ１２内には筒状のホーン支持体１３が同軸的に配され
、ホーン支持体１３にはホーン１４が配されている。こ
のホーン１４は、ホーン支持体１３の内壁面に形成した
環状凹部１３ａに嵌入されている０リング１５にて気密
に支持され、下方で開口１４ａしている。ホーン１４の
上端には音波検知器としての圧電素子であるＰＺＴ１６
が取付けられ、ＰＺＴ１６の上端面はホーン支持体１３
の天壁に固定されている。

ケーシング１２及び収納部１１は周囲遮音部１７Ａ、１
７Ｂにより二重に覆われている。そして、ケーシング１
２と周囲遮音部１７Ａとの間及び周囲遮音部１７Ａ、１
７Ｂ間には、それぞれ周囲吸音部１８Ａ、１８Ｂが設け
られている。これら周囲吸音部１８Ａ、１８Ｂはウレタ
ンフオームより形成されている。一方、周囲遮音部１７
Ａ、１７Ｂの下端には円盤状の遮音部１９が一体的に形
成され、この遮音部１９の下面にはウレタンフオームか
ら成る当接吸音部２０が固着されている。当接吸音部２
０は大きな外径を有して遮音部１９と共に外方に突出し
、これにより被検査体への接触面積が大きくなっている
。

以上の構成を有する部分放電検出装置は、作業者にてケ
ーブル接続部等の被検査体に当接吸音部２０が押付けら
れる。従って、被検査体の絶縁体の欠陥で部分放電が発
生すると、それによって生じる音波がホーン１４にて集
音され、ＰＺＴ１６にて検知されるので、ＰＺＴより検
出信号が出力され、この検出信号がプリアンプ１０にて
増幅され、図示しない信号処理回路に供給されて解析さ
れる。この場合絶縁体が有機高分子から形成されている
と、ＰＺＴ１６には数ＫＨｚの低周波成分が受波される
。

さて、本発明の部分放電検出装置においては、装置の開
口部側、即ち、ホーン１４の開口部１４ａ側に当接吸音
部２０が設けられ、この当接吸音部２０が被検査体に当
接される。また、ホーン１４及びＰＺＴ１６は周囲遮音
部１７Ａ、１７Ｂと周囲吸音部１８Ａ、１８Ｂとにより
二重に覆われている。従って、装置と被検査体との界面
より侵入しようとする外部雑音は当接吸音部２０にて吸
音され、又ケーシング１２を伝播しようとする外部雑音
は周囲遮音部１７Ａ、１７Ｂにて遮音され、かつ周囲吸
音部１８Ａ、１８Ｂにて吸音される。よって、ＰＺＴ１
６は外部雑音な殆ど受波することがないので、被検査体
の欠陥及びその位置、程度を正確に検出することができ
る。

ところで、雑音対策を施した構成の相違する部分放電検
出装置における外部雑音の透過率を調べたところ、第２
図に示す結果が得られた。即ち、当接吸音部２０、周囲
遮音部１７Ａ、１７Ｂ及び周囲吸音部１８Ａ、１８Ｂを
全く設けない部分放電検出装置においては、その近傍で
電動ドリルを作動させた場合の外部雑音の透過率は（イ
）で示すように、１００％であった。

次に、当接吸音部２０のみを設けた部分放電検出装置は
、（ロ）に示すように、透過率が約２０％であった。

周囲遮音部１７Ａ、１７Ｂ及び周囲吸音部１８Ａ、１８
Ｂのみを設けた同装置は、（ハ）に示すように、透過率
が約４７％であった。

当接吸音部２０と；周囲遮音部１７Ａ及び周囲吸音部１
８Ａのみを一層設けた同装置は、（へ）に示すように、
透過率が約１０％であった。

これに対して、第１図の実施例の同装置は、（ホ）に示
すように、透過率が約３％まで低下していた。

また第１図の実施例において、当接吸音部２０の外径を
若干小さくした同装置は、（ニ）に示すように、透過率
が約６％であった。

以上のことから、外部雑音を１／ｌＯ以下に設定するた
めには、当接吸音部２０と、少なくとも一層以上の周囲
遮音部及び周囲吸音部を設けるのが好ましいことが判る
。

第３図には本発明の他の実施例に係る部分放電検出装置
が示されている。この実施例では、ホーン支持体１３の
外周面が周囲遮音部２１Ａにより接触した状態で覆われ
ている。この周囲遮音部２１Ａは更に他の周囲遮音部２
１Ｂにて覆われている。これらの周囲遮音部２１Ａ、２
１Ｂの上端はプリアンプ（図示せず）を収納している収
納部１１の下面に固定されている。そして、ホーン支持
体１３内にはＰＺＴ１６及びホーン１４の周面と接触し
た状態で周囲吸音部１８Ａが配されている。また、周囲
遮音部２１Ａ、２１Ｂ間には周囲吸音部１８Ｂが設けら
れている。一方、ホーン１４の開口部１４ａ側には、該
開口部１４ａを囲み、かつ上記周囲吸音部１８Ｂと一体
的に当接吸音部２０が設けられている。

従って、装置と被検査体との界面より侵入しようとする
外部雑音は当接吸音部２０にて吸音され、又周囲から侵
入しようとする外部雑音は周囲遮音部２１Ａ、２１Ｂに
て遮音され、かつ周囲吸音部１８Ａ、１８Ｂにて吸音さ
れる。

第４図は本発明の更に他の実施例に係る部分放電検出装
置の断面図であり、２２Ａはケーシングを兼ねている筒
状の周囲遮音部を示している。この周囲遮音部２２Ａの
土壁には把手２３が取付けられ、その内部には他の周囲
遮音部２２Ｂが配されている。この周囲遮音部２２Ｂの
土壁の上面と周囲遮音部２２Ａの土壁の下面との間には
遮音板２４が挿入され、又両周囲遮音部２２Ａ、２２Ｂ
間にはウレタンフオームから成る周囲吸音部２５が設け
られている０周囲遮音部２２Ｂ内は仕切壁２８にて上下
に仕切られ、上方にはプリアンプ１０が収容されている
０周囲遮音部２２Ｂの下端のフランジ部には底板２６が
固定され、底板２６の下面にはウレタンフオームから成
る当接吸音部２７が取付けられている。当接吸音部２７
の外周にはゴム等から成る遮音材３９が固着されている
。これら当接吸音部２７及び遮音材３９はベルクロファ
スナ−を介して底板２６に着脱可能に取付けられており
、これにより塵埃等が付着した場合の交換を容易にして
いる。

周囲遮音部２２Ｂの下方には信号センサ部２９が収容さ
れている。この信号センサ部２９はホーン１４を備え、
ホーン１４の開口部１４ａ側は底板２６より突出して当
接吸音部２７にて囲まれている。ホーン１４の上端には
ＰＺＴ１６が取付けられている。ＰＺＴ１６及びホーン
１４は筒状のホーン支持体１３内に配されており、ＰＺ
Ｔ１６はホーン支持体１３の天壁に固定されている。

ホーン支持体１３の環状凹部１３ａには０リング１５が
嵌入され、Ｏリング１５はホーン１４の下部に気密に当
接して該ホーン１４を支持してぃる、ホーン支持体１３
の外周側にはコイルバネ３０が配されている。このコイ
ルバネ３０の上端は仕切壁２８の下面に設けた環状凹部
２８ａに嵌入され、その下端はホーン支持体１３の膨出
部１３Ａ上面に設けた他の環状凹部１３ｂに嵌入されて
いる。従って、ホーン支持体１３は自重により下方に突
出する。尚、コイルバネ３０の外周面には筒状のガイド
部材３１が配されている。このガイド部材３１はコイル
バネ３０を円滑に伸縮させるために設けられている。

また、周囲遮音部２２Ｂの下方には信号センサ部２９に
隣接して外部雑音センサ部３２が収容されている。この
外部雑音センサ部３２はホーン３３及びその上端に取付
けられているＰＺＴ３４を有している。ＰＺＴ３４はホ
ーン支持体３５の天壁に固定され、ホーン３３の下部は
ホーン支持体３５にてＯリング１５を介して気密に支持
されている。このホーン支持体３５の土壁は仕切壁２８
の下面に直接的に固定され、その下端面にはホーン３３
の被検査体への接触を防止するための接触防止板３６が
固定されている。

仕切壁２８の上面にはマイクロスイッチ３７が固定され
ている。このマイクロスイッチ３７のレバー３７ａは仕
切壁２７の貫通穴内に位置し、その下方には押上片３８
が位置している。押上片３８の下部はホーン支持体１３
の土壁に嵌入されている。尚、ＰＺＴｌＢ及び３４より
延びる各リード線４０は仕切壁２８を食通してプリアン
プ１０に接続されている 以上の構成を有する部分放電検出装置は、作業者にて把
手２３を介してケーブル接続部等の被検査体に押付けら
れる。即ち、当接吸音部２７、遮音材３９及び接触防止
板３６が被検査体に押付けられる。従って、被検査体の
絶縁体中の欠陥で部分放電が発生すると、それによって
生じる音波がホーン１４にて集音され、ＰＺＴｌＢにて
検知されるので、ＰＺＴｌＢより検出信号が出力され、
この検出信号がプリアンプｌＯにて増幅され、図示しな
い信号処理回路に供給されて解析される。

一方、当接吸音部２７を被検査体に押付けた場合には、
ホーン１４も被検査体に当接するので、ホーン支持体１
３がコイルバネ３０の弾性力に抗して被検査体より離間
する方向に変位し、その上壁が仕切壁２８の下面に当接
する。従って、ホーン１４を常に一定の押付力にて被検
査体に押し当てることができるので、作業者が異なる場
合や同一作業者が探査作業を繰り返す場合でもＰＺＴｌ
Ｂの検出感度を一定に保持することができる。

また、ホーン支持体１３の土壁が仕切壁２８の下面に当
接するまで変位すると、押上片３８が上動してレバー３
７ａを押し上げるので、マイクロスイッチ３７が閉成し
て圧電ブザー（図示せず）がブザー音を発生する。従っ
て、これによりホーン支持体１３が仕切壁２８に当接し
たと判断することができる。

ところで、第４図の実施例においても当接吸音部２７、
周囲遮音部２２Ａ、２２Ｂ及び周囲吸音部２５が設けら
れているので、装置と被検査体との界面より侵入しよう
とする外部雑音は当接吸音部２７にて吸音され、又周囲
から侵入しようとする外部雑音は周囲遮音部２２Ａ、２
２Ｂにて遮音され、かつ周囲吸音部２５にて吸音される
。また、この実施例では当接吸音部２７に特に遮音材３
９を固着したので、外部雑音を大幅に遮音することがで
きる。従って、外部雑音が８０ホ一ン程度の場合でもそ
の影響を殆ど受けることなく被検査体の欠陥及びその位
置、程度を正確に検出することができる。

尚、突発的に外部雑音が発生すると、両ホーン１４．３
３にこの雑音が侵入するので、ＰＺＴｌＢ及び３４より
雑音信号が出力される。しかし、この場合にはＰＺＴ３
４の雑音信号により図示しない阻止回路にてＰＺＴｌＢ
の雑音信号を含む検出信号が信号処理回路に供給される
のが阻止される。そして、一定時間経過後に阻止動作が
解除されるので、再びＰＺＴｌＢが検出した検出信号の
みが信号処理回路に供給され、解析される。

（発明の効果） 本発明によれば、開口部側に被検査体に押付けられる当
接吸音部を設けると共に、音波検知器の周囲を周囲遮音
部と周囲吸音部にて覆うようにしたので、音波検知器が
外部雑音を受波するのを有効に防止することができる。

従って、外部雑音の影響を受けることなく、正確に被検
査体の欠陥の有無、位置及び程度を検知することができ
る部分放電検出装置を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る部分放電検出装置の断面図、第２
図は構成の相違する雑音対策を施した各部分放電検出装
置における外部雑音の透過率を示す特性図、第３図及び
第４図はそれぞれ本発明の他の実施例に係る部分放電検
出装置の断面図、第５図は従来の部分放電検出装置をケ
ーブル接続部と共に示す断面図である。 １３−一−−−−−−−−−−−−ホーン支持体、１４
−−−−一−−−−−−−−−ホーン、１６−−−−−
−−−−−−−−−ＰＺＴ。 １７Ａ、１７　Ｂ−−−−−−一−−周囲遮音部、１８
Ａ、１８Ｂ、２５−一−−−−周囲吸音部、２０．２７
−−−−−−−−−−−当接吸音部、１７Ａ　　１７８ ＋８Ａ　、旧Ｂ−− ｍ−ホーン支持体 一一ホーン 一−−−ＰＺＴ −一周囲遮１部 一一一一一周囲吸音部 一一−−当接吸音部 ＩＡ。 ２Ａ１ ２２Ｂ−周囲遮音部。 第２１１１ 第４図 ２２Ａ、２２Ｂ−−−−一一−−周囲遮音部第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査体で発生する部分放電にて生じる音波を検知
   する音波検知器を備える部分放電検出装置において、前
   記被検査体に押付けられる外部雑音吸収用の当接吸音部
   と、前記音波検知器の周囲を覆い、外部雑音を吸収及び
   遮断する周囲吸音部及び周囲遮音部とを有することを特
   徴とする部分放電検出装置。 ２、前記周囲吸音部と周囲遮音部が交互に設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の部分放電検出装置
   。