JPH0516748B2 - - Google Patents

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、密閉型ガス開閉器や変圧器等の３相
一括型の高電圧機器にて発生した部分放電を計測
する部分放電検出器に関する。

（従来の技術） 第７図は、一般的な単相型の密閉型ガス開閉器
を示すもので、この開閉器は、高圧部分しや閉用
の金属ケーシング１で覆われており、該ケーシン
グ１は、絶縁スペーサ２を介して長手方向に電気
的に分割されている。その中心には、図示しない
送電線路に電気的に接続されている中心導体３
が、スペーサ２によつて支持されている。ケーシ
ング１は図示しない接地線によつて接地されてい
る。

スペーサ２には検電用の電極４が設けられ、こ
の電極４とケーシング１との間には浮遊容量Ｃが
存在し、この浮遊容量Ｃはコンデンサ５として示
されている。コンデンサ５の両端子には信号引込
線６を介して高周波検出器７が接続されている。

中心導体３に高電圧が印加されると、この中心
導体３と電極４との間に存在する浮遊容量Ｃとコ
ンデンサ５とが分圧器を構成し、コンデンサ５の
両端に分担電圧を発生する。そして、この分担電
圧には、開閉器内で部分放電が発生すること該放
電に起因して生じる高周波成分（信号）が重畳さ
れるので、この高周波信号は高周波検出器７にて
分担電圧から分離、検出され、かつ増幅器８にて
増幅された後電気信号の形態で伝送路を介して監
視部（図示せず）に伝送される。従つて、この高
周波信号により開閉器内で部分放電が発生したこ
とを検出することができる。

この様な部分放電測定器では、外来ノイズが信
号線に進入したり、ノイズにより検出器が誤動作
することなどにより、部分放電の発生や絶縁スペ
ーサの劣化状態を判定できない場合がある。又、
密閉形開閉器においては、開閉機器動作時に、接
地金属容器に高周波サージが発生し、それが第１
図に示すような部分放電検出器に進入し測定器の
誤動作や、場合によつては、検出器の破壊にもつ
ながる。

この様な外来ノイズやサージに対する対策とし
ては、検出器の電源としてバツテリを用い、検出
器の回路をバツテリとともに接地された金属ケー
ス内に収納することが考えられる。

しかしながら、この様に検出器を構成する場
合、以下のような問題がある。すなわち、高電圧
機器の部分放電をこの様な検出器により常時自動
監視する場合、検出器回路を駆動するバツテリの
寿命が短く、せいぜい数十時〜数百時間ぐらいに
しか取れないということである。電力機器の場
合、定期点検は、せいぜい５〜６年に一度である
ため、バツテリの寿命もそれに近い期間であるこ
とが必要視されている。

また、部分放電の発生に起因した高周波信号の
検出パターンも、従来では、個々の部分放電又は
数回の部分放電に起因した高周波信号をそれぞれ
検出し、処理装置の方へデータを伝送するという
形を取つていた。この様な従来の方式では、回路
が複雑になるとともに、回路の消費電力も増大す
るため、バツテリの寿命が長く取れないという欠
点がある。

また、この様な従来の部分放電の検出パターン
は、高電圧機器の自動監視という観点からは必要
ないものと考えられる。すなわち、自動監視の目
的は、機器の異常の早期発見であるため、前述の
ような単一又は数回の部分放電に対応して信号検
出および伝送を行う必要はないものと考えられ
る。

更に、従来の装置は、単相型の機器の対象とし
ていたため、最近注目されれている３相一括型の
機器に付いては、より構成が単純で、信頼性が高
い部分放電検出装置の出現が望まれていた。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の様に従来の検出器は、外部ノイズやサー
ジの影響を受け易く、また内蔵電池の寿命も短か
く、しかも３相一括型の機器を対象としていない
という問題点があつた。

本発明の目的は、外部ノイズ、サージに対して
影響を受けず、かつ、内蔵電池交換期間の長い、
３相一括型高電圧機器の部分放電検出器を提供す
ることである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明の部分放電
検出器は、３相一括型高電圧機器の各相に、該高
電圧機器へ課電される電圧で、該高電圧機器内に
生じる部分放電を検出する検出手段をそれぞれ設
け、各検出手段を、各相で発生した部分放電に起
因して発生する高周波信号の最大波高値又は積分
量に対応した値を出力する部分放電検出部回路に
接続し、 前記部分放電検出部回路には、当該部分放電検
出部回路を一定の休止時間を挟んで一定時間作動
させると共に、その一定時間の作動中に各相の部
分放電を検出するタイミングが互いに相異なりか
つ各相の検出順序が一定の相順となるように制御
するタイマを接続したことを特徴とする。

（作用） 上記のような構成を有する本発明においては、
タイマを利用して休止時間を挟んで部分放電の検
出を行うために、バツテリの長寿命化が可能とな
る。また、３相分の部分放電検出信号をタイマを
利用して切り換えて一定の相順で検出するので、
１台の検出器で３相分の検出が可能となる。

（実施例） 本発明の一実施例を図面に従つて具体的に説明
する。第１図は本発明の部分放電検出器の一構成
を示すブロツク図で、部分放電を検出する高電圧
機器として３相一括母線を使用したものである。
なお、説明を簡略化するため、３相のうち１相の
みを示し、他の２相は省略してある。第２図は、
この検出器の検出タイムチヤートの一例を示した
ものである。

第１図において、本発明の部分放電検出器は一
点鎖線で示されているが、その内部の検出部回路
は、フイルタ１０，増幅回路１１，ピークデイテ
クタおよび積分回路１２，Ａ／Ｄ変換回路１３，
Ｅ／Ｏ変換器１４等より成りたつている。この回
路は、部分放電検出時間内に発生した部分放電に
起因する高周波信号の最大値又は高周波信号の積
分値をＡ／Ｄ変換し、さらに、該デジタル信号を
Ｅ／Ｏ変換して、光信号として監視装置（処理装
置）に伝送するものである。

この検出回路部は、バツテリ１５から電流を供
給されるものであるが、検出回路部とバツテリ１
５との間にはタイマ２０によつて制御されるスイ
ツチ部が設けられている。このタイマ２０は、第
２図のタイムチヤートに示す様に、一定時間スイ
ツチ部をオンとしてバツテリの電源を検出回路部
に供給し部分放電検出を行わせ、その後一定時間
スイツチ部をオフとして検出を休止するものであ
る。なお、このタイマ２０はタイマ自体でクロツ
クをカウントするものでも良いし、タイマ２０か
ら延長した光ケーブルで制御されるものでも良
い。

第４図は、図１に示した３相一括母線の絶縁ス
ペーサ部を示した断面図であり、各相導体３−
ｕ，３−ｖ，３−ｗはそれぞれ単相形絶縁スペー
サ２により支持されている。各相絶縁スペーサの
内部電極４に発生した高周波信号はケーブル２３
により検出器２２に伝送され、そこで光デジタル
信号に変換された後、光ケーブル１６により監視
装置へ伝送される。

なお、３相一括母線としては、第５図のように
３相母線が３相一括形絶縁スペーサにより構成さ
れていても良い。即ち、第５図では、各相導体３
−ｕ，３−ｖ，３−ｗに対向して絶縁スペーサ内
に検出用電極４−ｕ，４−ｖ，４−ｗが一体注形
されており、それら電極の誘起された信号は導電
性スタツド２４およびケーブル２３により検出器
２２に伝送される。

第６図は、第１図に示したこれら３相一括母線
における機器用部分放電検出器２２の検出タイム
チヤートを示したものであり、第２図のタイムチ
ヤートを３相分に区分けして記載したものであ
る。この第６図から明らかな通り、部分放電の検
出タイミングは受信器側より検出器側に伝送され
る光パルスにより制御され、一定の相順で、一定
の時間間隔で行なわれており、データも一定の相
順、一定のタイミングで監視装置側に伝送されて
いる。

以上のような構成を有する本実施例の部分放電
検出器においては、３相一括型高電圧機器の内部
部分放電に起因して発生する高周波信号を一定時
間間隔で一定時間測定すること、および検出され
た高周波信号の最大値、又は、高周波信号の積分
値に対応した値を出力することが可能となる。そ
して、この様な出力値を分析することで、部分放
電の発生原因その他を推測し、機器の自動監視が
可能となる。この点を以下、第３図により説明す
る。

第３図は高電圧機器内で発生する部分放電のパ
ターンを示したものであり、部分放電パルスは、
商用周波電圧波形に重畳した形で示されている。
第３図から、高電圧機器内に発生する部分放電パ
ルスは、印加される商用周波電圧の各サイクルに
現れることがわかる。従つて、高電圧機器の絶縁
特性の異常を、部分放電検出により自動監視する
場合、常時連続的に検出する必要は無く、一定間
隔例えば30分又は１時間間隔で、一定時間、例え
ば商用周波電圧の５サイクル〜10サイクルの間
（数100ms）検出し、しかも検出器出力としては、
検出された部分放電に起因する高周波信号のピー
ク値又は積分値に対応するデータを出力すれば良
いものと考えられる。

従つて、高電圧機器の自動監視、すなわち、機
器の異常の有無を調べるという観点からは、上記
の本発明に示すように、検出時間内に発生する信
号のピーク値又は信号の積分値に対応した信号
を、各検出時間毎に出力し、処理する方が、単一
部分放電パルス、又は、せいぜい数個の部分放電
パルスに対応した信号を検出、伝送、処理するよ
りも、回路構成および処理装置側のソフト構成も
簡単になる。特に、第２図に示すようなタイムチ
ヤートで部分放電検出を実施すれば、検出器の回
路駆動用バツテリの寿命は飛躍的に伸びるととも
に、高電圧機器の自動監視用センサとしての使用
にも充分適するものとなる。

以上の通り、本実施例によれば、検出に当たつ
て一定の休止時間を設けるようにしたので、バツ
テリの消耗もなく、検出器の長寿命化が可能とな
る。また、タイマによつて３相分の部分放電検出
信号を、一定の相順で、一定の時間間隔で検出
し、そのデータも一定の相順、一定のタイミング
で監視装置側に伝送するようにしたので、一台の
検出器で３相分の検出が実施でき、自動監視シス
テムの低廉化がはかれる。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明は、３相一括型高電圧機器
の内部部分放電に起因して発生する高周波信号を
一定時間間隔で一定時間測定すること、および検
出された高周波信号の最大値、又は、高周波信号
の積分値に対応した値を出力することにより、検
出部回路の簡単化および、消費電力の低減をはか
るとともに、自動監視システムに適した部分放電
検出器を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の部分放電検出器の構成を示す
ブロツク図、第２図はその動作を示すタイムチヤ
ート、第３図は部分放電パターンを示すグラフ、
第４図は本発明を三相母線の絶縁スペーサに適用
した実施例の正面図、第５図は同じく三相一括型
の絶縁スペーサに適用した実施例の正面図、第６
図はその検出タイミングを示すタイムチヤート、
第７図は従来の部分放電検出器の一例を示す断面
図である。 １…金属ケーシング、２…スペーサ、３…中心
導体、４…電極、５…コンデンサ、６…引込線、
７…高周波検出器、８…増幅器、１０…フイル
タ、１１…検波・増幅回路、１２…ピークデイテ
クタ積分回路、１３…Ａ／Ｄ変換器、１４…Ｅ／
Ｏ変換器、１５…バツテリ、１６…光ケーブル、
２０…タイマ、２１…フランジ、２２…検出器、
２３…ケーブル、２４…導電性スタツド、３０…
取付用ボルト穴。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ３相一括型高電圧機器の各相に、該高電圧機
   器へ課電される電圧で、該高電圧機器内に生じる
   部分放電を検出する検出手段をそれぞれ設け、 各検出手段を、各相で発生した部分放電に起因
   して発生する高周波信号の最大波高値又は積分量
   に対応した値を出力する部分放電検出部回路に接
   続し、 前記部分放電検出部回路には、当該部分放電検
   出部回路を一定の休止時間を挟んで一定時間作動
   させると共に、その一定時間の作動中に各相の部
   分放電を検出するタイミングが互いに相異なりか
   つ各相の検出順序が一定の相順となるように制御
   するタイマを接続したことを特徴とする部分放電
   検出器。 ２ タイマとして、その部分放電検出時間が、商
   用周波電圧の１周期以上のものを用いた特許請求
   の範囲第１項記載の部分放電検出器。 ３ 検出部回路が、検出部回路と共に同一金属容
   器内に収納された電池により駆動されるものであ
   る特許請求の範囲第１項記載の部分放電検出器。 ４ 検出部回路が、検出された高周波信号をデジ
   タル信号に変換した後、該デジタル信号を、更
   に、光信号に変換し光フアイバにて監視部又は処
   理部へ伝送するものである特許請求の範囲第１項
   記載の部分放電検出器。 ５ 検出部回路が、その動作のタイミングを受信
   器側より光パルスにて制御するものである特許請
   求の範囲第１項記載の部分放電検出器。