JPH03285185A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、高電圧充電路を有する電気機器の部分放電検
出装置に関するものである。

（従来の技術） 高電圧充電路を有する電気機器において、部分放電は絶
縁劣化を発生する主な原因である。従って、電気機器の
信頼性を保証するため、この部分放電が発生していない
ことを監視する必要がある。

しかし、一般に、高電圧充電路は、密閉容器内部にＳ　
Ｆ　ｅガスなどの絶縁特性の優れたガスと共に収納され
ているため、その部分放電を密閉容器外部から確実かつ
容易に検出することは困難である。

そのため、従来より密閉容器外部から部分放電を監視す
る方法としで、部分放電に伴い密閉容器や高電圧充電路
に発生する電流、音響及び光を単独又は複合して検出し
、これを容器外部の判別装置に導いて警報を出す方法な
どが存在している。特に、部分放電発生時に生じる光を
検出する方法は、高電圧線路に他から侵入する電気騒音
や音響的な騒音及び大電流による電磁界の影響を受けな
いため、検出感度が増し、装置の小型化や保守が簡単に
なるという利点を有する。

このような電気機器の高電圧充電路の部分放電の光を検
出する装置としては、第３図に示すように、高電圧充電
路１を収納した密閉容器２の内部側壁に、部分放電発生
時に生じる放電光を集めるレンズ３を設け、このレンズ
３からの光をガラス又はプラスチック製の光ファイバー
４を使用して容器２外部の高電圧充電路から光分離した
場所に設けられた部分放電判別装置５に導き、ここでフ
ォトダイオードなどで電気信号に変換すると共に部分放
電の判定を行うものが、従来から知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、第３図のような従来技術では、高電圧充電路１
が小さい場合には、高電圧充電路１の全領域ヲカバーす
るための光ファイバー４及び部分放電判別装置５の数は
少なくてすむが、変電所などのように高電圧充電路１が
広範囲に及ぶものは非常に多数の光ファイバー４及び部
分放電判別装置５が必要になり、事実上高電圧充電路の
全領域をカバーすることは不可能であった。特に、従来
の技術では、レンズ３を使用していても、これによって
集光できる範囲は限られているので、非常に限られた範
囲の特定の部分の部分放電しか検出できない欠点があっ
た。また、レンズ３は通常密閉容器２の内壁面に設けら
れるが、大容量の高電圧充電路では、この容器２の径も
大きくなることから、部分放電が発生してもその光量が
少ないと、光の発生位置から遠いレンズ３では部分放電
を検出することができなくなる不都合もあった。

本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するた
めに提案されたもので、その目的は、簡単な手段により
、少数のレンズ、光ファイバー及び部分放電判別装置を
使用して、広範囲の高電圧充電路の部分放電を確実に検
出できる部分放電検出装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明においては、従来
のレンズの代わりに、内部に蛍光染料を有する光ファイ
バーを密閉容器内部に配設することにより、この光ファ
イバーを集光及び光の搬送に使用することを構成上の特
徴とするものである。

゛（作用） このような構成を有する本発明においては、密閉容器内
部で部分放電が発生し、その放電光が光ファイバーに当
たると、光フアイバー内部の蛍光染料が発光し、その光
が光ファイバーを通って密閉容器外部の部分放電判別装
置に導かれるので、部分放電の発生を検出できる。特に
、本発明は、放電光そのものではなく、放電光によって
生しる光フアイバー内部の蛍光染料の光を外部に導いて
いるので、部分放電による放電光がどの方向から光ファ
イバーに照射されても、確実に光ファイバーから外部に
部分放電発生を知らせる光を導くことができ、検出の信
頼性が向上する。

（実施例） 本発明の一実施例を第１図により具体的に説明する。な
お、前記第３図の従来技術と同一部材については同一符
号を付し、説明は省略する。

本実施例において、高電圧充電路１は、密閉容器２に対
して絶縁スペーサ６を介して支持されている。この密閉
容器２の内部には、その内面に沿って蛍光染料を有する
光ファイバー７が数回から数千回螺旋状に配設されてい
る。この光ファイバー７に使用される蛍光染料は、密閉
容器２内に封入した絶縁ガスの部分放電で発生する光の
波長のエネルギーに一致するエネルギー準位を有するも
のである。更に、この蛍光染料を有する光ファイバー７
の端部には、蛍光染料を有しない通常の光搬送用の光フ
ァイバー４が接続され、この先ファイバー４か密閉容器
２外部の光電気変換装置８を介して部分放電判別装置５
に接続されている。

このような構成を有する本実施例において、密閉容器２
内部で部分放電か発生した場合、部分放電で発生した光
は、蛍光染料を有する光ファイハーフの内部の蛍光染料
に一度吸収され、部分子Ｉ１．電で発生した光よりエネ
ルギーが少ない光か蛍光染料より放出される。この放出
された光のはと人とは、円柱状の誘電率の高い光ファバ
ー７内で全反射を繰返し、光ファバー７の中から出るこ
となく、その端部に到達する。この光ファイバー７の端
部に達した蛍光染料からの光は、蛍光染料を有しない光
ファイバー４に伝達され、その後、密閉容器２の外部に
導出され、光量を測定するために密閉容器２外部の光電
気変換装置８に入力され、部分放電判別装置５で部分放
電の有無が判断される。

その結果、本実施例によれば、蛍光染料を有する光ファ
イバー７のどの部分で部分放電が発生しても、その放電
光によって発生する蛍光染料からの光を密閉容器２外部
に導くことが可能であるから、従来のレンズと光ファイ
バーの組合わせに比べて格段に広範囲で部分放電の発生
を検出できる。

特に、本実施例では、部分放電によって生じる蛍光染料
からの光は、光フアイバ−７内部で全反射を繰り返して
外部に送られ、減衰することがほとんどないので、この
光ファイバー７を長大なものとすることができ、少ない
本数の光ファイバー７で広範囲の部分放電の検出が可能
となる。

（他の実施例） 本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、高電
圧機器の接地部分（密閉容器２の部分）に蛍光染料を有
する先ファイバー７を設置するだけでなく、第２図に示
すように、高電圧充電路１の部分放電が発生し易い部分
に直接巻付けるように設置することで、効率的に部分放
電を検出することができる。その場合は、高電圧部分か
ら接地部分へは蛍光染料を有しない光ファイバー４で導
き、これを密閉容器２の外側に導出する。

また、部分放電の判別装置としてコンピュータ９を使用
して、光量などによって部分放電の程度を検出したり、
他の音や電流を利用した検出装置からの信号と組合わせ
判断することで、より正確に部分放電を検出したり、警
報装置１０により警報を発生させることもできる。

また、蛍光染料を有する光ファイバーの配設形状も、図
示のような螺旋状に限定されるものではなく、高電圧充
電路１に沿って直線状に配置したり蛇行状に配置するこ
ともできる。

更に、本発明は変電所のガス絶縁開閉装置に適用できる
だけでなく、ガス絶縁の変圧器やＰＴ。

ＣＴにも適用できる。また、ガス絶縁機器だけでなく、
絶縁媒体として油や空気を用いた場合には、それぞれの
部分放電により発生する光の波長のエネルギーに対応し
た蛍光染料が入ったファイバーを用いることで、同等の
作用効果を得ることができる。

［発明の効果コ 以上のように、本発明によれば、蛍光染料を有する光フ
ァイバーを部分放電の検出に用いることで、少数の光電
気変換装置によって部分放電を高感度で検出できる部分
放電検出装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の部分放電検出装置において、蛍光染
料を有する光ファイバーを接地部分に設置した実施例の
断面図、第２図は、本発明の蛍光染料を有する光ファイ
バーを高電圧充電路部分に設置した実施例の断面図、第
３図は、従来の光を用いた部分放電検出装置の一例を示
す断面図である。 １・・・高電圧充電路、２・・・密閉容器、３・・・レ
ンズ、４・・・光ファイバー　５・・・部分放電判別装
置、６・・絶縁スペーサ、７・・・蛍光染料を有する光
ファイバ、８・・・光電気変換装置、９・・・コンピュ
ータ、１０・・・警報装置。 ７Ａ１図 ７　ｖ：）ｌｔ１４ＭｕＬ７ｈ１ｗ ノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）高電圧充電路を有する電気機器において、蛍光染
   料を内部に有する光ファイバーを機器内に配置し、この
   光ファイバーをその端面からの光量を電気信号に変換す
   る光電気変換装置を介して、部分放電判別装置に接続し
   たことを特徴とした部分放電検出装置。