JPH0278975A - 電気機器 - 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】 ［発明のに１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検出する機能をＨ
した電気機器に関する。

（従来の技術） 例えば六弗化硫黄ガス（ＳＦＩＩ）が充填された電気機
器としての嚢圧器においては、巻線の絶縁材料として放
電に対して信頼性の劣るポリエチレンテレフタレートの
ような有機高分子材料を使用している場合がある。この
ような場合、巻線に部分放電が発生すると絶縁性能が低
下する虞があるので、巻線に部分放電が極力発生しない
ように設計上十分な配慮がなされている。

しかしながら、長期間の運転によって巻線に部分放電が
発生するようになったときは速やかにこれに対処するこ
とが望ましく、このため、放電を検出する装置及び方法
が種々考えられている。即ち、特開昭５７−８０５７２
号公報で示されるように、部分放電に伴う電流パルスと
部分放電音との両信号から部分放電を検出したり、或い
は特開昭’５７−１１２２３２号公報で示されるように
コロナ放電に陣って放出される電磁波をループアンテナ
で検出することにより、コロナ放電を検出しようとする
方法がある。

（発明が解決しようとする課題） ところが上述の各種検出方法では、検出信号が微弱であ
るばかりでなく耐ノイズ性が低いため、検出信号の増幅
或いは検出信号に含まれるノイズを分離する回路を設け
なければならず、このため全体構成が複雑化してしまう
という欠点がある。

そこで、本発明の目的は、簡単な構成にて巻線に生じた
部分放電を確実に検出することができる機能を有した電
気機器を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電気機器は、巻線外面とシールドケース内面と
の間に少なくともＩＭＨｚから１００Ｍ　Ｈｙ、までの
範囲の周波数帯域の電磁波を受（、ｊ　してその受信強
度に応じた電圧信゛号を出力する検出ヘッドを位置させ
たものである。

（作用） 巻線に部分放電が発生すると、巻線からＩＭＨｚから１
００ＭＨｚまでの範囲の周波数帯域を主とする電磁波が
シールドケース内に放出される。

すると、電磁波は検出ヘッドに至り、これに応じて検出
ヘッドからは電磁波の強度に応じた受信信号が出力され
る。このときシールドケースによって検出ヘッドは外部
からシールド状態にあるから、外来ノイズが検出ヘッド
に至ることはなく、これにより検出ヘッドからの受信信
号にノイズが含まれることは防止されている。従って、
検出ヘッドからの受信信号の周波数帯域に１ＭＨｚがら
１〔］ＯＭＨｚまでの範囲の周波数が含まれることを確
認することにより、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。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、第１図において、１は変圧器本体で、これは鉄心
２に巻線３を巻装して形成されている。

また、巻線３は例えばポリエチレンテレフタレートを被
覆することにより絶縁処理が施されている。

そして、変圧器本体１はシールドケースたるタンク４内
に収納されており、その収納状態でタンク４内には６弗
化硫黄ガス（ＳＦＧ）が充填されている。

さて、５は検出ヘッドで、これは巻線３外面とタンク４
内面との間に位置されている。この検出ヘッド５は、磁
性コア６とこれに巻Ｈされたコイル７とから構成されて
おり、鎖交する電磁波を受けてその受信強度に応じた電
圧信号を出力するようになっている。そして、検出ヘッ
ド５の出力端にはら号ケーブル８が接続されており、そ
の（ｊ号ケーブル８がタンク４の外部に導出されている
。

９は信号ケτプル８を介して検出へラド５と接続された
増幅回路で、これは入力された微弱電圧信号を増幅して
出力する。１０は増幅回路９と接続されたスペクトラム
アナライザで、これは入力された電圧信号の周波数分／
ｌｉをａ−１定するものである。

次に上記構成の作用について説明する。

変圧器の運転中に巻線３に部分放電が発生すると、巻線
３からＩＭＨｚから１００ＭＨｚまでの範囲の周波数を
主とする電磁波がタンク４内に放出される。すると、巻
線３から放出された電磁波は検出ヘッド５に達してこれ
に鎖交する。すると、検出ヘッド５からは鎖交した電磁
波の受信強度に応じた電圧信号が出力される。そして、
検出ヘッド５からの電圧信号は増幅回路９で増幅されて
からスペクトラムアナライザ１０に与えられる。従って
、スペクトラムアナライザ１０にはＩ　Ｍ　ＨＺから１
（１０ＭＨｚまでの範囲の周波数帯域の（５号レベルが
強く示されるから、これを確認することにより、巻線３
に部分放電が発生したか否かを判断することができる。

また、タンク４は金属から形成されているから、外来ノ
イズはタンク４で遮蔽されてしまって検出ヘッド５に至
ることはない。従って、タンク４内に位置する検出ヘッ
ド５に外来ノイズが至ることはなく、これにより検出ヘ
ッド５からの受信信号がノイズによる影響を受けること
を―力防止することができる。

さて、出願人は、巻線３に部分放電を強制的に発生させ
、そのときに発生する？ｄ電磁波周波数分布をスペクト
ラムアナライザ１０によって１ｌ１１定し、その実験結
果を第２図及び第３図に示した。ここで、第２図はスペ
クトラムアナライザ１０によって示される周波数分４１
をリアルタイムモード（実時間）で示した図であり、第
３図はリアルタイムモードの最大値を１分間保持するピ
ークホールドモードで示した図である。これらの図から
明らかなようにＩ　Ｍ　Ｈｚから２００　Ｍ　Ｈｚまで
の範囲の測定周波数帯域で部分放電に伴う電磁波の発生
（信号レベル−４０〜−７０ｄＢ）を確認することがで
きた。尚、部分放電に伴って放出された電荷量は約２０
０　ｐｅであった。ここで、第３図から部分放電に伴う
電磁波の周波数分布の傾向を調べると、１００ＭＨｚか
ら２００　Ｍ　Ｈｚまでの範囲の周波数帯域では、部分
放電に伴って発生した電磁波を認められるものの、その
信号レベルは周波数が大となる程低下している。従って
、ＩＭＨｚから１００ＭＨｚまでの範囲の周波数帯域で
信号レベルを測定することにより、部分放電の発生に伴
って巻線から放出される電磁波を確実に検出することが
できることが判明した。

要するに、上記構成のものによれば、部分放電に伴って
放出されるＩ　Ｍ　Ｈｚから１００ＭＨｚまでの範囲の
電磁波を検出ヘッド５によって受信す′。

るようにしたから、検出ヘッド５から出力される電圧信
号の周波数分布を１１１３定することにより、部分放電
に１′ｌ！って放出された電磁波を確実に検出すること
ができる。しかもこのように優れた効果を得ながら、そ
の構成は検出ヘッド５を巻線３外面とタンク４内面との
間に位置させるだけの簡単な構成で実施できるから、ア
ンテナを用いて放電を検出する従来に比べて全体の構成
が複雑化してしまうことはない。

更に、検出ヘッド５はタンク４内に位置されることによ
り外来ノイズに対してシールドされた状態となっている
から、外来ノイズが検出ヘッドに印加されてしまうこと
を回避することができる。

加えて、検出ヘッド５は巻線３に近接しているがら、部
分放電に伴って巻線３からｈ’ｌ出される電磁波を強く
受信することができる。従って、放電に伴う電磁波をル
ープアンテナを用いて検出する従来に比べて、ノイズに
よる影響が小さく、シがも受信強度が大きい分、検出ヘ
ッド５の小形化を図りながら部分放電に伴う電磁波を確
実に検出することができる。

尚、上記実施例では、ガス絶縁変圧器の巻線に発生する
部分放電の検出に適用したが、これに代えて、油入変圧
器さらに回転機或いはりアクドル等の電気機器に発生す
る部分放電の検出に適用するようにしてもよい。

［発明の効果］ 本発明の電気機器は以上の記述から明らかなように、巻
線外面とシールドケース内面との間に少なくともＩＭＨ
ｚから１００ＭＨｚまでの範囲の周波数帯域の電磁波を
受イーシてその受（ｊ強度に応じた電圧信号を出力する
検出ヘッドを位置させ、ノイズによる影響を防止するよ
うにしたので、簡単な構成にて巻線に生じた部分放電を
確実に検出することができるという実用上澄れた効果を
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
構成図、第２図及び第３図は周波数と信号レベルとの関
係を夫々リアルタイムモード及びピークホールドモード
で示す図である。 図中、１は変圧器本体、３は巻線、４はタンクシールド
ケース）、５は検出ヘッド、９は増幅回路、１０はスペ
クトラムアナライザである。 出願人　　株式会社　　東　　芝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、巻線をシールドケース内に収納してなる電気機器に
   おいて、前記巻線外面と前記シールドケース内面との間
   に位置され少なくとも１ＭＨｚから１００ＭＨｚまでの
   範囲の周波数帯域の電磁波を受信してその受信強度に応
   じた電圧信号を出力する検出ヘッドを備えたことを特徴
   とする電気機器。