JPH05149992A - 部分放電センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自己診断機能を有し、部分放電の検出の信頼
性を高めた部分放電センサを提供する。 【構成】 マーカ信号発生回路４０から発生されるマー
カ信号を間欠的にフェライトコア１に巻設した印加コイ
ル５に印加することにより、接地線に部分放電電流が生
じたと同様に疑似的な状態を間欠的に作り、このとき、
部分放電センサ１００から部分放電発生時に対応する同
調検出出力が得られるか否かにより部分放電センサ１０
０が正常に動作しているか否かの自動自己診断を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は運転中の変圧器等の機
器で発生した部分放電を該機器に接続された接地線から
検出する部分放電センサに関し、特に、自己診断用のマ
ーカ信号発生回路を内蔵することにより自己診断を行う
ことのできるようにした部分放電センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、運転中の変圧器等の機器におい
て、その絶縁機能が低下すると機器において部分放電が
生じ、この部分放電により該機器に接続された接地線に
放電パルス電流、すなわち部分放電電流が流れる。

【０００３】従来、運転中の変圧器等の機器で発生した
部分放電を検出する部分放電センサとしては、この部分
放電発生時に該機器に接続された接地線に流れる部分放
電電流をフェライトコアを軸芯とした検出コイルにより
検出し、この検出コイルの出力を共振コイルからなるフ
ィルタにより外来ノイズレベルが低い中間周波数に変換
し、これをプリアンプにより増幅することにより同調検
出する部分放電センサが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の部分放電センサは、運転中の変圧器等の機器の接地
線に装着し、この状態で機器に発生する部分放電を検出
するような使用態様をとっているため、検出コイル部の
異常またはフィルタを構成する共振コイルからなるフィ
ルタ部の異常、例えば検出コイルの断線、共振コイルの
断線、検出コイルと共振コイルとの間、または共振コイ
ルとプリアンプとの間の接続不良等が生じると、実際に
検出対象の機器の絶縁機能が低下し、そこに部分放電が
生じてもこれを検出することができなくなり、場合によ
っては重大な事故に繋がる虞があるという不都合があっ
た。

【０００５】そこでこの発明は、自己診断機能を有し、
部分放電の検出の信頼性を高めた部分放電センサを提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記目的を
達成するために、接地線に流れる部分放電電流を、磁性
体コアを軸芯とした検出コイルにより検出し、該検出コ
イルの出力を所定の中間周波数で同調検出する部分放電
センサにおいて、前記接地線に流れる部分放電電流に対
応するマーカ信号発生手段を設け、該マーカ信号発生手
段から発生されるマーカ信号を間欠的に前記磁性体コア
に印加することにより前記放電センサの自己診断を行う
ことを特徴とする。

【０００７】

【作用】マーカ信号発生手段から発生されるマーカ信号
を間欠的に磁性体コアに印加することにより、接地線に
部分放電電流が生じたと同様に疑似的な状態を間欠的に
作り、このとき、部分放電発生時に対応する同調検出出
力が得られるか否かにより部分放電センサが正常に動作
しているか否かの自己診断を行う。これにより、検出コ
イル部を含めた部分放電センサ全体の自己診断が可能に
なり、部分放電センサの部分放電検出の信頼性を高める
ことができる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明を添付図面に基いて詳細に説
明する。

【０００９】図１は、この発明の部分放電センサの一実
施例を示した回路図である。

【００１０】図１において、この実施例の部分放電セン
サ１００は、図示しない部分放電検出対象の接地線を流
れる部分放電電流を検出する変流器部（ＣＴ部）１０
と、このＣＴ部１０で検出した部分放電電流から所定の
中間周波数の信号成分を抽出するフィルタ部２０、フィ
ルタ部２０から出力され中間周波数の信号成分を増幅す
るプリアンプ部３０、ＣＴ部１０に印加するマーカ信号
を発生するマーカ信号発生回路４０を備えて構成され
る。

【００１１】ＣＴ部１０は、中央に孔３が形成され、部
分放電検出対象機器の接地線に流れる部分放電電流を検
出するための検出コイル４およびマーカ信号を印加する
ための印加コイル５が巻設されたフェライトコア１を有
し、このフェライトコア１の孔３に、図１においては図
示していない部分放電検出対象機器の接地線が通され
る。また、ＣＴ部１０の検出コイル４は、その両端がフ
ィルタ部２０の入力端子２２ａおよび２２ｂに接続さ
れ、印加コイル５の両端はマーカ信号発生回路４０のマ
ーカ信号出力端子４１ａおよび４１ｂに接続される。

【００１２】フィルタ部２０は、ＣＴ部１０の検出コイ
ル４の出力を外来ノイズレベルが低い、例えば、１００
ＫＨｚ〜１０ＭＨｚ間の所定の中間周波数信号成分を抽
出するもので、当該所定中間周波数の信号に共振する共
振コイル２１ａ、２１ｂを備えて構成される。このフィ
ルタ部２０で抽出された所定の中間周波数信号成分は、
フィルタ部２０の出力端子２３ａ、２３ｂを介してプリ
アンプ部３０の入力端子３１ａ、３１ｂに加えられる。

【００１３】プリアンプ部３０は、コイル２１ｂと接続
されて端子３１ａ、３１ｂに加えられた信号を共振する
ためのコンデンサ３２、端子３１ａ、３１ｂからの信号
を増幅するアンプ３４、このアンプ３４のゲインを調整
するための可変抵抗３５ａを有するゲイン調整回路３
５、および出力トランス３６を備えて構成され、電源端
子３８ａ、３８ｂは、電源スイッチ５１を有する電源ケ
ーブル５２０、端子５２ａ、５２ｂを介して１５Ｖの電
源５５に接続され、出力トランス３６の出力は出力端子
３９ａ、３９ｂ、例えば、７５Ωの信号ケーブル５３０
を介して検出信号出力端子５３ａ、５３ｂに接続され
る。検出信号出力端子５３ａ、５３ｂでは、端子５３
ａ、５３ｂのピーク、ピーク間電圧ＶP-P から部分放電
の有無を検出する。また、ライン５４はアースラインで
ある。

【００１４】なお、上述したＣＴ部１０、フィルタ部２
０、プリアンプ部３０の構成はＣＴ部１０にマーカ信号
を印加するための印加コイル５が設けられている点を除
いて従来の部分放電センサの回路と大きく変わるところ
はない。

【００１５】この実施例においては、上記構成に加え
て、部分放電センサ１００の自己診断を行うためのマー
カ信号を発生するマーカ信号発生回路４０が設けられて
いる。

【００１６】マーカ信号発生回路４０は、図２に示すよ
うに、マーカ信号発生部４２と、タイマ４３と、このマ
ーカ信号発生回路４０による自己診断機能を動作させる
か否かを選択するスイッチ４４が設けられている。

【００１７】ここで、マーカ信号発生部４２は、図示し
ない部分放電検出対象機器に部分放電が生じた場合に、
その接地線に流れる部分放電電流の最大値に対応する、
例えば、３０００ｐＣの部分放電電流と同等レベル、同
等波形のマーカ信号を発生する。また、タイマ４３は、
マーカ信号発生部４２から発生されるマーカ信号を端子
４１ａ、４１ｂを介して、図１に示したフェライトコア
１に巻設された印加コイル５に印加するタイミングを制
御するもので、この実施例では、２４時間毎に、マーカ
信号発生部４２から発生されたマーカ信号を、図１に示
したフェライトコア１の印加コイル５に印加するように
制御する。これは、一般に、例えば運転中の変圧器はそ
のノイズレベルが１日、すなわち２４時間を周期に変化
するので、ノイズレベルが最も小さい時間に自己診断の
ためのマーカ信号をＣＴ部１０のフェライトコア１に印
加することが可能になるからである。もっとも、ここ
で、この自己診断のために、ＣＴ部１０のフェライトコ
ア１に、マーカ信号を印加するタイミングは任意に設定
できるものである。

【００１８】マーカ信号発生部４２から発生されたマー
カ信号が、端子４１ａ、４１ｂを介して、図１に示した
フェライトコア１に巻設された印加コイル５に印加され
ると、この部分放電センサ１００は、部分放電検出対象
機器に部分放電が生じ、その接地線に部分放電電流の最
大値に対応する部分放電電流が流れたと同一の状態にな
り、ここで、部分放電センサ１００の検出信号出力端子
５３ａ、５３ｂに部分放電電流の最大値に対応するピー
ク、ピーク間電圧ＶP-P が生じると、この部分放電セン
サ１００は正常に動作していると判断される。ただし、
検出信号出力端子５３ａ、５３ｂに部分放電電流の最大
値に対応するピーク、ピーク間電圧ＶP-P が生じない場
合は、部分放電センサ１００に異常が生じていると判断
して、この場合は、部分放電検出対象機器の部分放電に
対応する適正な検出出力が得られないとして、部分放電
センサ１００の点検等の適切な処理を行う。

【００１９】このような構成によると、部分放電センサ
１００の異常を迅速に検知することができ、これにより
部分放電センサ１００の部分放電検出の信頼性は向上
し、部分放電センサ１００の異常に起因する重大な事故
を未然に防げることになる。

【００２０】図３は、図１に示した部分放電センサ１０
０の外観を示したものである。

【００２１】図３において、この実施例の部分放電セン
サは屋外使用を前提としているので、防水、耐湿構造の
ケース１００ａに収納され、フェライトコア１に内接し
て塩化ビニル樹脂等からなるリング状の絶縁カラー２が
装着される。そして、この絶縁カラー２の孔３に検出対
象である機器の接地線が挿入される。

【００２２】なお、ここでフェライトコア１および絶縁
カラー２は、検出対象である機器の接地線の挿入を容易
にするために、部分１ａと部分１ｂおよび部分２ａと部
分２ｂに分割できるようになっており、検出対象である
機器の接地線を絶縁カラー２の孔３に挿入する場合は、
部分１ａと部分２ａをケース部分１００ｂとともにケー
ス１００ａから分離して、絶縁カラー２の孔３に接地線
を挿入するように構成されている。

【００２３】また、基板３００には、図１に示したフィ
ルタ部２０、プリアンプ部３０、マーカ信号発生回路４
０が装着され、この基板３００と、電源ケーブル５２０
および信号ケーブル５３０との間はそれぞれコネクタ３
８０、３９０を介して接続される。

【００２４】また、端子５４ａは図１に示したアースラ
イン５４が接続されるアース端子であり、スイッチ５１
は図１に示した電源スイッチ５１と同一のものである。

【００２５】また、図３に示す構成において、図１に示
したプリアンプ部３０およびマーカ信号発生回路４０は
集積回路化して基板３００に装着することができる。

【００２６】図４は、この実施例の部分放電センサ１０
０の使用状態を示したものである。ここでは、部分放電
の検出対象である機器としては変圧器６００が示され、
この変圧器６００の接地線６０１に、この接地線が部分
放電センサ１００のフェライトコア１の穴３を通るよう
に部分放電センサ１００が配設される。この状態で、変
圧器６００で、その絶縁機能が低下して部分放電が生
じ、この部分放電により変圧器６００に接続された接地
線６０１に放電パルス電流、すなわち部分放電電流が流
れると、これは、図１に示したフィルタ部２０、プリア
ンプ部３０を介して検出される。

【００２７】また、一定時間毎に図１に示したマーカ信
号発生回路４０からマーカ信号が発生され、これによ
り、部分放電センサ１００は、変圧器６００で部分放電
が生じ、この部分放電により変圧器６００に接続された
接地線６０１に部分放電電流の最大値に対応する部分放
電電流が流れたと同一の疑似的状態にされ、ここで部分
放電センサ１００から部分放電電流の最大値に対応する
出力が生じたか否かにより部分放電センサ１００の自己
診断が自動的に実行される。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明では、マ
ーカ信号発生手段から発生されるマーカ信号を間欠的に
磁性体コアに印加することにより、接地線に部分放電電
流が生じたと同様に疑似的な状態を間欠的に作り、この
とき、部分放電発生時に対応する同調検出出力が得られ
るか否かにより部分放電センサが正常に動作しているか
否かの自己診断を自動的に行うように構成したので、検
出コイル部を含めた部分放電センサ全体の自動自己診断
が可能になり、部分放電センサの部分放電検出の信頼性
を大幅に高めることができ、部分放電センサの異常に起
因する重大な事故を未然に防ぐことができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の部分放電センサの一実施例を示した
回路図。

【図２】図１に示したマーカ信号発生回路の構成例を示
すブロック図。

【図３】図１に示した部分放電センサの外観を示した平
面図。

【図４】図１に示したこの実施例の部分放電センサの使
用状態例を示す図。

【符号の説明】

１ フェライトコア ２ 絶縁カラー ３ 孔 ４ 検出コイル ５ 印加コイル １０ 変流器部（ＣＴ部） ２０ フィルタ部 ３０ プリアンプ部 ４０ マーカ信号発生回路 ４２ マーカ信号発生部 ４３ タイマ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】接地線に流れる部分放電電流を、磁性体コ
   アを軸芯とした検出コイルにより検出し、該検出コイル
   の出力を所定の中間周波数で同調検出する部分放電セン
   サにおいて、 前記接地線に流れる部分放電電流に対応するマーカ信号
   発生手段を設け、 該マーカ信号発生手段から発生されるマーカ信号を間欠
   的に前記磁性体コアに印加することにより前記放電セン
   サの自己診断を行う、 ことを特徴とする部分放電センサ。