JPH0519008A - Partial discharge detector - Google Patents

Partial discharge detector

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JPH0519008A
JPH0519008A JP19882491A JP19882491A JPH0519008A JP H0519008 A JPH0519008 A JP H0519008A JP 19882491 A JP19882491 A JP 19882491A JP 19882491 A JP19882491 A JP 19882491A JP H0519008 A JPH0519008 A JP H0519008A
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JP
Japan
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partial discharge
sensors
power cable
electrode
signal
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Application number
JP19882491A
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Japanese (ja)
Inventor
Akitoshi Watanabe
明年 渡辺
Shotaro Yoshida
昭太郎 吉田
Kazuo Watanabe
和夫 渡辺
Masayuki Tan
正之 丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0519008A publication Critical patent/JPH0519008A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a partial discharge detector which detects partial discharge occurring on a power cable in an active state with a high S/N and excellent measurement accuracy. CONSTITUTION:Each of partial discharge sensors 1, 2 comprises an electrode placed around a power cable 3 and a coil connected to the electrode. That is, the electrode constitutes coupling capacitor together with an outer conductive layer of the cable 3, while the coupling capacitor and the coil constitutes a resonance circuit. The resonance circuit is used to selectively detect high frequency components of traveling waves generated based on partial discharge. A differential amplifier 5 outputs a differential signal between outputs of the sensors 1, 2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブルの絶縁体
内部及び絶縁体−導体界面で発生する部分放電(Partia
l Discharge ;PD)を検出する部分放電検出装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge (Partia) generated inside an insulator of a power cable and at an insulator-conductor interface.
l Discharge; PD) relating to a partial discharge detection device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電力ケーブル内に発生する部分放
電を検出する部分放電検出装置として、例えば同調式検
出法及びAE(アコースティック・エミッション)セン
サを使用する方法によるものが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a partial discharge detection device for detecting a partial discharge generated in a power cable, there have been proposed, for example, a method using a tuned detection method and a method using an AE (acoustic emission) sensor.

【0003】前記同調式検出法を用いた同調式検出装置
は、図5に示すように、電力ケーブル31の終端部32
a又は32bの内部導体と金属遮蔽層との間に、結合コ
ンテンサ33及び検出インピーダンス34を直列に接続
し、検出インピーダンス34の両端に生じた電位差を数
百kHzの同調周波数を持つ同調増幅器35によって取
り出すようにしたものである。
As shown in FIG. 5, a tunable detection device using the tuned detection method has a terminating portion 32 of a power cable 31, as shown in FIG.
The coupling content 33 and the detection impedance 34 are connected in series between the inner conductor of a or 32b and the metal shield layer, and the potential difference generated across the detection impedance 34 is adjusted by the tuning amplifier 35 having a tuning frequency of several hundred kHz. I took it out.

【0004】しかしながら、この同調式検出装置は、電
力ケーブルの内部導体から信号を取り出す必要があるた
め、活線下での検出は困難であり、専用の結合コンデン
サも必要であるという問題点がある。また、この装置に
おける同調周波数は、数百kHzであるため、周囲のノ
イズの影響を受け易く、シールドルーム内の実験では良
好な検出精度が得られるものの、布設後のケーブルへの
適用は難しい。
However, this tunable detection device has a problem that it is difficult to detect the signal under the hot line because it is necessary to take out a signal from the inner conductor of the power cable, and a dedicated coupling capacitor is also required. . Further, since the tuning frequency in this device is several hundred kHz, it is easily affected by ambient noise, and although good detection accuracy can be obtained in an experiment in a shielded room, it is difficult to apply it to a cable after installation.

【0005】一方、AEセンサを使用する検出装置は、
部分放電によって絶縁体内部を伝搬する弾性波をAEセ
ンサで検出するものであるが、この装置では、電気的な
ノイズによる影響を受けない反面、超音波が直進性を有
しているために強い指向性を有し、検出位置によっては
検出感度が極端に低下するという問題点がある。
On the other hand, the detection device using the AE sensor is
Although an AE sensor detects elastic waves propagating inside the insulator by partial discharge, this device is not affected by electrical noise, but it is strong because the ultrasonic waves have straightness. It has directivity, and there is a problem that the detection sensitivity is extremely lowered depending on the detection position.

【0006】そこで、電力ケーブルの接続部において、
金属遮蔽層を絶縁し、部分放電発生時に絶縁部を挟む両
金属遮蔽層間に発生する電位差を、前記両金属遮蔽層間
に接続された検出インピーダンスによって検出する検出
法も提案されている(「南池上線 275kV CVケーブ
ル線路の部分放電試験結果」;勝田他、電気学会絶縁材
料研究会資料 EIM−90−20)。
Therefore, in the connection portion of the power cable,
A detection method has also been proposed which insulates the metal shield layer and detects the potential difference generated between the two metal shield layers sandwiching the insulating part when a partial discharge occurs by the detection impedance connected between the both metal shield layers (“Minamiikegami”). Line 275kV CV cable line partial discharge test result ”; Katsuta et al., Institute of Electrical Engineers, Insulation Material Research Group EIM-90-20).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法は、金属遮蔽層が絶縁された接続部のみに適用を限定
され、また金属遮蔽層を非接地状態とするために、短絡
事故発生時の安全性に欠けるという問題点がある。ま
た、装置が大型となり、測定に熟練を要するという欠点
もある。
However, this method is limited in application only to the connection portion where the metal shield layer is insulated, and since the metal shield layer is not grounded, the safety in the event of a short-circuit accident occurs. There is a problem of lack of sex. In addition, there is a drawback that the device becomes large and requires skill in measurement.

【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、布設後の電力ケーブル及びその接続部に容
易に設置することができ、適用範囲が広く、安全性及び
測定精度にも優れ、しかも装置の簡略化及び測定の簡易
化を図ることができる部分放電検出装置を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and can be easily installed in a power cable and its connection portion after installation, has a wide range of application, and is excellent in safety and measurement accuracy. Moreover, it is an object of the present invention to provide a partial discharge detection device capable of simplifying the device and simplifying the measurement.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る部分放電検
出装置は、電力ケーブルの絶縁性被覆層の表面上に設け
られた電極及びこの電極に接続されたインダクタンスに
より構成された複数個の部分放電センサと、これらの部
分放電センサからの出力信号を相互に比較して各部分放
電センサに共通に与えられる雑音を判別しこれを除去す
る雑音除去手段とを有することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A partial discharge detection device according to the present invention comprises a plurality of parts each composed of an electrode provided on the surface of an insulating coating layer of a power cable and an inductance connected to the electrode. It is characterized by having a discharge sensor and a noise removing means for comparing output signals from these partial discharge sensors with each other to determine noise commonly applied to each partial discharge sensor and removing the noise.

【0010】[0010]

【作用】部分放電パルスは、広帯域信号であり、分布定
数回路である電力ケーブルを導体間及び大地を帰路とし
て伝播する進行波となる。本願発明者等は、この点に着
目し、部分放電パルスによって生じ、電力ケーブルの外
側導電層を伝播する進行信号波の高周波成分を被覆層上
から検出するようにした。即ち、前記被覆層の外側に電
極を設けこの電極に更にコイル等のインダクタンス要素
を接続し、このインダクタンス要素を介して信号を取り
出す。この場合、前記電極の前記被覆層を挟んで対峙す
る前記外側導電層に対する結合容量(高域通過フィルタ
としてのコンデンサ即ちハイパスコンデンサとして機能
する)と前記インダクタンス要素との直列回路が共振特
性を呈し、この直列共振回路は適宜なるQ(クォリティ
ファクタ:共振の強さ)値にて、所要の周波数帯域の信
号に共振し、所要の周波数帯域の信号を選択的に増幅し
得る高周波共振回路を形成する。
The partial discharge pulse is a wideband signal and becomes a traveling wave propagating in the power cable, which is a distributed constant circuit, between conductors and as a return path through the ground. The inventors of the present application have paid attention to this point, and detected the high-frequency component of the traveling signal wave generated by the partial discharge pulse and propagating in the outer conductive layer of the power cable from the coating layer. That is, an electrode is provided outside the coating layer, an inductance element such as a coil is further connected to the electrode, and a signal is taken out through this inductance element. In this case, a series circuit of the coupling capacitance (functioning as a capacitor as a high-pass filter, that is, a high-pass capacitor) with respect to the outer conductive layers facing each other across the coating layer of the electrode and the inductance element exhibits resonance characteristics, This series resonant circuit resonates with a signal in a desired frequency band at an appropriate Q (quality factor: resonance strength) value, and forms a high frequency resonant circuit capable of selectively amplifying a signal in the required frequency band. ..

【0011】本発明によれば、部分放電発生の際に外側
金属層から接地に向かう進行波の高周波成分を、被覆層
を介して前記高周波共振回路により検出する方式である
ため、電力ケーブル又は接続部の被覆層上に前記高周波
共振回路を構成する電極及びインダクタンスを装着させ
るだけでセッティングが完了する。このため、布設後の
ケーブル及び接続部に容易に設置することができ、活線
状態下での測定も可能である。
According to the present invention, since the high frequency component of the traveling wave traveling from the outer metal layer to the ground when the partial discharge occurs is detected by the high frequency resonant circuit through the coating layer, a power cable or a connection is provided. The setting is completed only by mounting the electrodes and the inductance forming the high frequency resonance circuit on the coating layer of the part. Therefore, the cable can be easily installed on the cable and the connection portion after the installation, and the measurement under the live line condition is also possible.

【0012】また、本発明では外側金属層を伝播する進
行波を検出する方式を用いているから、外側金属層を非
接地状態にする必要がない。このため本発明は、接続部
等の形式によって適用を限定されたり、安全性が低下し
たりする等の不都合を回避できる。
Further, in the present invention, since the method of detecting the traveling wave propagating through the outer metal layer is used, it is not necessary to bring the outer metal layer into a non-grounded state. For this reason, the present invention can avoid inconveniences such as limited application depending on the type of the connecting portion or the like, and reduced safety.

【0013】なお、前記高周波共振回路から取り出す周
波数成分が5MHz以下であると、モータ及び発電機等
の機械的要素による外部ノイズの影響を受け易く、ま
た、60MHz以上では、放送帯域の影響を受ける。この
ため、高周波共振回路から取り出す周波数成分として
は、5MHz乃至60MHzが好ましい。但し、部分放電
により発生する進行波は広帯域の信号であり、あまり狭
い帯域の信号のみを高い増幅度で検出しても充分な感度
は得られず、前記周波数範囲内の広い帯域の信号を適切
な増幅度で検出することが望ましい。本発明において
は、共振回路を構成するインダクタンスとして可変イン
ダクタンスを使用したり、又は共振回路に可変抵抗を直
列に接続することにより、共振周波数及びQ値を任意に
変えることができる。例えば、試料のサイズ等によって
部分放電パルスに含まれる周波数成分に若干の変動があ
っても容易に対応することができる。
If the frequency component extracted from the high frequency resonant circuit is 5 MHz or less, it is easily affected by external noise due to mechanical elements such as a motor and a generator, and if it is 60 MHz or more, it is affected by the broadcast band. . Therefore, the frequency component extracted from the high frequency resonance circuit is preferably 5 MHz to 60 MHz. However, the traveling wave generated by partial discharge is a wideband signal, and sufficient sensitivity cannot be obtained even if only a signal in a very narrow band is detected with a high amplification degree, and a signal in a wide band within the frequency range is appropriate. It is desirable to detect with a sufficient amplification degree. In the present invention, the resonance frequency and the Q value can be arbitrarily changed by using a variable inductance as an inductance forming the resonance circuit or connecting a variable resistance in series with the resonance circuit. For example, even if the frequency component included in the partial discharge pulse varies slightly depending on the size of the sample, it can be easily dealt with.

【0014】しかし、前記高周波共振回路を構成する電
極及びインダクタンスからなる部分放電センサの周波数
特性はLCのQ値によってある程度の幅を有し、共振周
波数以外の外部雑音も検出してしまう。また、実際の状
態においては、5MHz乃至60MHzの周波数帯におい
ても、部分放電によるもの以外の雑音もある。そこで、
本発明においては、複数個の部分放電センサを使用し、
これらのセンサからの出力信号を相互に比較して各部分
放電センサに共通に与えられる雑音を判別し、これを除
去する。即ち、部分放電による信号は高周波の信号であ
るため、伝播距離による減衰が大きい。このため、複数
の部分放電センサの出力信号の振幅が同じになることは
殆どない。一方、外部雑音は、電力ケーブルを伝播する
際の減衰が比較的小さいため、複数の部分放電センサの
出力信号の振幅は略同一になる。従って、雑音除去手段
により、例えば複数の部分放電センサの出力信号を減算
することにより各部分放電センサに共通に与えられる雑
音を除去することができる。これにより、S/N比を向
上させることができる。
However, the frequency characteristic of the partial discharge sensor consisting of the electrodes and the inductance which constitute the high frequency resonance circuit has a certain width depending on the Q value of LC, and external noise other than the resonance frequency is also detected. In the actual state, there is noise other than that due to partial discharge even in the frequency band of 5 MHz to 60 MHz. Therefore,
In the present invention, a plurality of partial discharge sensors are used,
The output signals from these sensors are compared with each other, and the noise commonly given to each partial discharge sensor is discriminated and removed. That is, since the signal due to the partial discharge is a high frequency signal, the attenuation due to the propagation distance is large. For this reason, the amplitudes of the output signals of the plurality of partial discharge sensors rarely become the same. On the other hand, since the external noise has a relatively small attenuation when propagating through the power cable, the amplitudes of the output signals of the plurality of partial discharge sensors are substantially the same. Therefore, the noise removal unit can remove the noise commonly given to each partial discharge sensor by subtracting the output signals of the plurality of partial discharge sensors, for example. Thereby, the S / N ratio can be improved.

【0015】[0015]

【実施例】以下、添付の図面を参照して、本発明の実施
例について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0016】図1は本発明の第1の実施例に係る部分放
電検出装置を示す模式図である。部分放電センサ1,2
は部分放電を検出すべき電力ケーブル3に適長間隔をお
いて配設されている。これらの部分放電センサ1,2か
らの出力は、リード線1a,2aを介して差動アンプ5
に与えられるようになっている。この差動アンプ5は、
2つのセンサ1,2の出力の差に基づく信号を出力す
る。この信号は、オシロスコープ及び記録装置を備えた
測定装置6に与えられる。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a partial discharge detection device according to a first embodiment of the present invention. Partial discharge sensors 1 and 2
Are arranged at appropriate intervals on the power cable 3 for detecting partial discharge. The outputs from the partial discharge sensors 1 and 2 are output to the differential amplifier 5 via the lead wires 1a and 2a.
To be given to. This differential amplifier 5 is
It outputs a signal based on the difference between the outputs of the two sensors 1 and 2. This signal is applied to a measuring device 6 equipped with an oscilloscope and a recording device.

【0017】電力ケーブル3は接続部を介して複数接続
され、その終端部3a,3bの内部導体が高圧電源線4
に接続される。また、この電力ケーブル1の金属遮蔽層
は終端部3a,3b及び接続部等において適宜接地され
ている。
A plurality of power cables 3 are connected via a connecting portion, and the inner conductors of the terminal portions 3a and 3b are high-voltage power supply lines 4.
Connected to. Further, the metal shielding layer of the power cable 1 is properly grounded at the end portions 3a and 3b and the connecting portion.

【0018】図2は本実施例に係る部分放電検出装置の
センサ1,2を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing the sensors 1 and 2 of the partial discharge detecting apparatus according to this embodiment.

【0019】電力ケーブル3のプラスチックシース14
の外周には、シース14を取り囲むようにして金属製の
電極15が配設されている。
The plastic sheath 14 of the power cable 3
A metal electrode 15 is provided on the outer periphery of the so as to surround the sheath 14.

【0020】この電極15は、電力ケーブル3に装着さ
れた絶縁筒18、この絶縁筒18の外周に配置された真
鍮筒17及びその外周を覆う鉛テープ19によって形成
されたシールド容器内に収容されている。真鍮筒17に
は、例えばBNCコネクタ等の同軸コネクタ20が取り
付けられており、この同軸コネクタ20の内部導体と電
極15との間にインダクタンス要素としてのコイル16
が接続されている。このコイル16も前記シールド容器
内に収容されている。前記シールド容器は電力ケーブル
3の金属遮蔽層が接続される接地線と接続される。
The electrode 15 is housed in a shield container formed by an insulating cylinder 18 mounted on the power cable 3, a brass cylinder 17 arranged on the outer circumference of the insulating cylinder 18, and a lead tape 19 covering the outer circumference. ing. A coaxial connector 20 such as a BNC connector is attached to the brass cylinder 17, and a coil 16 as an inductance element is provided between an internal conductor of the coaxial connector 20 and the electrode 15.
Are connected. This coil 16 is also housed in the shield container. The shield container is connected to a ground wire to which the metal shield layer of the power cable 3 is connected.

【0021】検出対象である電力ケーブル3は、例えば
275kVのCVケーブルで、中心から順次、内部導体1
0、内部半導電層11、ケーブル絶縁体(XLPE:cr
oss-linked polyethylene ,架橋ポリエチレン)12、
外側金属層としての金属遮蔽層13及び被覆層としての
プラスチックシース14を同軸配置して形成されてい
る。
The power cable 3 to be detected is, for example,
275kV CV cable, inner conductor 1 sequentially from the center
0, inner semiconductive layer 11, cable insulator (XLPE: cr
oss-linked polyethylene, 12,
A metal shield layer 13 as an outer metal layer and a plastic sheath 14 as a coating layer are coaxially arranged.

【0022】次に、このように構成された本実施例に係
る部分放電検出装置の動作について説明する。
Next, the operation of the partial discharge detection device according to this embodiment having the above-mentioned structure will be described.

【0023】電力ケーブル3の等価回路は図3に示すよ
うな回路と考えるのが一般的である。即ち、内部導体1
0、金属遮蔽層13、終端部3a,3b及び接続部の接
地線は、RL直列回路となる。内部導体10と金属遮蔽
層13とは、両者の間に介在するケーブル絶縁体12を
介して容量結合されている。また、検出部Dは、センサ
1(又は、センサ2)の電極15と電力ケーブル3のプ
ラスチックシース14とにより決定される結合容量と、
この容量に直列に設けられたコイル16のインダクタン
スと、測定器の入力インピーダンスとから構成される。
電極15による結合容量は例えば電極15のケーブル長
手方向の長さにより調節することができる。
The equivalent circuit of the power cable 3 is generally considered as a circuit as shown in FIG. That is, the inner conductor 1
0, the metal shielding layer 13, the terminal portions 3a and 3b, and the ground wire of the connection portion form an RL series circuit. The inner conductor 10 and the metal shield layer 13 are capacitively coupled via the cable insulator 12 interposed therebetween. Further, the detection unit D has a coupling capacitance determined by the electrode 15 of the sensor 1 (or the sensor 2) and the plastic sheath 14 of the power cable 3,
It is composed of the inductance of the coil 16 provided in series with this capacitance and the input impedance of the measuring instrument.
The coupling capacity of the electrode 15 can be adjusted by, for example, the length of the electrode 15 in the cable longitudinal direction.

【0024】ケーブル絶縁体12中で部分放電が発生す
ると、それによって生じたパルス的な電流は、図中i2
,i2 ′,…で示す同軸モードと、同図中i1 ,i1
′,…,i3 ,i3 ′,…で示す大地帰路モードとに
別れて伝播する。これにより、検出部Dには、i1 +i
1 ′に示す電流が流れるので、この電流をセンサ1(又
は、センサ2)が検出することになる。
When a partial discharge occurs in the cable insulator 12, the pulsating current generated by the partial discharge is i2 in the figure.
, I2 ′, ... and the coaxial modes i1 and i1 in FIG.
.., i3, i3 ', ... Propagate separately in the earth return mode. As a result, the detection section D has i1 + i
Since the current indicated by 1 'flows, the sensor 1 (or the sensor 2) detects this current.

【0025】通常、部分放電は電力ケーブルの弱点部、
即ち接続部等の各種付属品で発生しやすい。例えば、図
1においてAで示す位置が電力ケーブルの接続部である
とする。また、センサ1は接続部Aから5m以内の位置
に取り付けられており、センサ2は接続部Aから20m
以上離れた位置に取り付けられているとする。そして、
接続部Aにおいて部分放電が発生したとする。そうする
と、センサ1は部分放電発生地点に近い位置に配設され
ているため、このセンサ1からは大きな振幅の信号が出
力される。一方、センサ2は部分放電発生地点から離れ
ているため、このセンサ2からは小さい振幅の信号が出
力される。センサ1から出力された信号をVPD1 とし、
センサ2から出力信号をVPD2とすると、差動アンプ5
は、この2つの信号の差信号VPD1 −VPD2 を出力す
る。測定装置6は、この差信号により部分放電を検出す
ることができる。
Usually, the partial discharge is a weak point of the power cable,
That is, it is likely to occur in various accessories such as connection parts. For example, assume that the position indicated by A in FIG. 1 is the connection portion of the power cable. Further, the sensor 1 is installed within 5 m from the connecting portion A, and the sensor 2 is 20 m from the connecting portion A.
It is assumed that they are attached at positions separated from each other. And
It is assumed that a partial discharge has occurred in the connection portion A. Then, since the sensor 1 is arranged at a position near the partial discharge occurrence point, the sensor 1 outputs a signal with a large amplitude. On the other hand, since the sensor 2 is far from the partial discharge occurrence point, the sensor 2 outputs a signal with a small amplitude. The signal output from the sensor 1 is V PD1 ,
If the output signal from the sensor 2 is V PD2 , the differential amplifier 5
Outputs a difference signal V PD1 −V PD2 of the two signals. The measuring device 6 can detect the partial discharge based on this difference signal.

【0026】一方、ケーブル終端部3a,3bに発生す
る気中コロナ並びに、電動機及び放送波等による外部雑
音は、センサ1,2において略同様に検出され、センサ
1,2の出力信号の振幅は略同一になる。従って、これ
らの信号は相殺され、差動アンプ5からは信号が出力さ
れない。前述の如く、部分放電発生地点と部分放電セン
サ1との距離が5m以下であり、部分放電発生地点と部
分放電センサ2との距離が20m以上あるとすると、差
動アンプ5の出力はセンサ2の影響を受けず、センサ1
の出力と同一になる。このようにして、本実施例におい
ては、部分放電による信号を高S/N比で検出すること
ができる。
On the other hand, the atmospheric corona generated at the cable end portions 3a and 3b and the external noise due to the electric motor and the broadcast wave are detected by the sensors 1 and 2 in substantially the same manner, and the amplitudes of the output signals of the sensors 1 and 2 are It will be almost the same. Therefore, these signals are canceled and no signal is output from the differential amplifier 5. As described above, if the distance between the partial discharge occurrence point and the partial discharge sensor 1 is 5 m or less and the distance between the partial discharge occurrence point and the partial discharge sensor 2 is 20 m or more, the output of the differential amplifier 5 is the sensor 2 Sensor 1 not affected by
Will be the same as the output of. In this way, in this embodiment, the signal due to the partial discharge can be detected at a high S / N ratio.

【0027】本実施例では、共振特性を得るために特殊
な素子を用いるのではなく、センサ1,2の内部に簡単
で且つ小さな(体積が1cm3 程度)コイル16を設け、
このコイル16をプラスチックシース14の外周に配置
した電極15と同軸コネクタ20の内部導体との間に接
続することにより、電極15による結合容量とコイル1
6のインダクタンスとの直列共振回路を形成している。
このような直列共振の場合、検出部Dの抵抗成分の変化
による共振点の変化は生じないので、容量C及びインダ
クタンスLの選定により、Q値のみを適切に調整するこ
とができる。また、前記抵抗成分の抵抗値を適宜選定す
れば、検出周波数帯域にある程度の幅をもたせることが
でき、広帯域の部分放電信号成分の分布する周波数領域
のうちノイズが少ない全領域をカバーできるようにする
ことができる。即ち、ノイズが少ない広い周波数領域に
対する共振特性を利用して部分放電信号を高感度に検出
することができる。従って、簡単な構成で、容易に良好
なS/N比を得ることができる。
In this embodiment, a simple and small coil 16 (having a volume of about 1 cm 3 ) is provided inside the sensors 1 and 2 instead of using a special element to obtain the resonance characteristic.
By connecting this coil 16 between the electrode 15 arranged on the outer periphery of the plastic sheath 14 and the internal conductor of the coaxial connector 20, the coupling capacitance by the electrode 15 and the coil 1 are connected.
A series resonance circuit with the inductance of 6 is formed.
In the case of such series resonance, the resonance point does not change due to the change in the resistance component of the detection unit D, so that only the Q value can be appropriately adjusted by selecting the capacitance C and the inductance L. Further, by appropriately selecting the resistance value of the resistance component, the detection frequency band can be made to have a certain width, and it is possible to cover the entire region in which the noise is small in the frequency region in which the partial discharge signal component of the wide band is distributed. can do. That is, the partial discharge signal can be detected with high sensitivity by utilizing the resonance characteristic in a wide frequency range with less noise. Therefore, it is possible to easily obtain a good S / N ratio with a simple configuration.

【0028】また、本実施例に係る共振型部分放電検出
装置は、共振特性を持っているため部分放電パルスの任
意の周波数の高周波成分を効果的に増幅することができ
る。更に、Q値が比較的低いため、観測周波数帯域を広
くとることができる。
Further, since the resonance type partial discharge detection apparatus according to the present embodiment has the resonance characteristic, it can effectively amplify the high frequency component of the arbitrary frequency of the partial discharge pulse. Further, since the Q value is relatively low, the observation frequency band can be widened.

【0029】図4は本発明の第2の実施例に係る部分放
電検出装置を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a partial discharge detection device according to the second embodiment of the present invention.

【0030】本実施例においては、複数の部分放電セン
サ22a,22b,…,22cが電力ケーブル21に相
互に適長間隔をおいて設けられている。これらのセンサ
22a,22b,…,22cはいずれも図2に示す構造
を有している。これらのセンサ22a,22b,…,2
2cの出力は夫々アンプ23a,23b,…,23cを
介してE/O変換(電気−光変換)器24a,24b,
…,24cに与えられ、光信号に変換される。これらの
光信号は、光ファイバー25a,25b,…,25cを
介してO/E変換(光−電気変換)器26a,26b,
…,26cに与えられ、電気信号に変換される。集中監
視装置27には電算機等が備えられている。この集中監
視装置27は、O/E変換器26a,26b,…,26
cから与えられた信号をディジタル処理し、記憶装置に
記憶する。その後、これらの信号の差を演算して、部分
放電センサ22a,22b,…,22cに共通に入力さ
れた信号を雑音として除去する。
In the present embodiment, a plurality of partial discharge sensors 22a, 22b, ..., 22c are provided on the power cable 21 at appropriate intervals. Each of these sensors 22a, 22b, ..., 22c has the structure shown in FIG. These sensors 22a, 22b, ..., 2
The output of 2c is supplied to E / O converters (electric-optical converters) 24a, 24b, 24a, 24b, via amplifiers 23a, 23b, ..., 23c, respectively.
, 24c, and converted into an optical signal. These optical signals are O / E converters (optical-electrical converters) 26a, 26b, via optical fibers 25a, 25b, ..., 25c.
, 26c, and converted into an electric signal. The centralized monitoring device 27 is equipped with a computer or the like. The centralized monitoring device 27 includes O / E converters 26a, 26b, ..., 26.
The signal given by c is digitally processed and stored in a storage device. Then, the difference between these signals is calculated, and the signals commonly input to the partial discharge sensors 22a, 22b, ..., 22c are removed as noise.

【0031】部分放電センサを電力ケーブルに多数配設
した場合は、第1の実施例のように差動アンプ等のハー
ドウエアによる信号処理は困難である。しかし、本実施
例のように、各部分放電センサの出力信号をディジタル
化して記憶装置に入力し、その後電算機によってこれら
の信号を処理することにより、部分放電による信号を高
S/N比で検出することができる。
When a large number of partial discharge sensors are arranged on the power cable, signal processing by hardware such as a differential amplifier is difficult as in the first embodiment. However, as in the present embodiment, the output signals of the partial discharge sensors are digitized and input to the storage device, and then these signals are processed by the computer, whereby the signals due to the partial discharge are output at a high S / N ratio. Can be detected.

【0032】一般的に、ケーブル事故は、その殆どが接
続部又は終端部での事故であることから、各接続部及び
終端部近傍に夫々センサを設置することにより、ケーブ
ル全体に亘る品質保証及び保守点検が容易になる。
Generally, most of the cable accidents are accidents at the connecting portion or the terminating portion. Therefore, by installing a sensor near each connecting portion and the terminating portion, quality assurance over the entire cable and Easy maintenance and inspection.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る部分放
電検出装置は、電力ケーブルの絶縁性被覆層の表面上に
配設された電極及びインダクタンスにより構成された複
数の部分放電センサと、これらのセンサからの出力信号
を相互に比較して雑音を判別しこれを除去する雑音除去
手段とを備えているから、部分放電発生時に外側導電層
を伝播する信号の高周波成分を高S/N比で検出でき
る。また、本発明に係る部分放電検出装置は、布設後の
電力ケーブル及び接続部に容易に設置することができる
と共に、適用範囲が広く、安全性に優れていている。
As described above, the partial discharge detection device according to the present invention is provided with a plurality of partial discharge sensors composed of electrodes and inductances arranged on the surface of the insulating coating layer of the power cable, and these. Since the output signals from the sensors are compared with each other to determine noise and remove the noise, the high frequency component of the signal propagating through the outer conductive layer when the partial discharge occurs has a high S / N ratio. Can be detected with. Further, the partial discharge detection device according to the present invention can be easily installed on the power cable and the connection portion after the installation, has a wide application range, and is excellent in safety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例に係る部分放電検出装置
を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a partial discharge detection device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例に係る部分放電検出装置
のセンサを示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a sensor of the partial discharge detection device according to the first exemplary embodiment of the present invention.

【図3】電力ケーブル及び検出系の等価回路図である。FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of a power cable and a detection system.

【図4】本発明の第2の実施例に係る部分放電検出装置
を示す模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a partial discharge detection device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の同調式部分放電検出装置を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional tunable partial discharge detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,22a〜22c;センサ 3,21;電力ケーブル 3a,3b;終端部 4;高圧電源線 5;差動アンプ 6;測定装置 10;内部導体 11;内部半導電層 12;ケーブル絶縁体 13;金属遮蔽層 14;プラスチックシース 15;電極 16;コイル 17;真鍮筒 18;絶縁筒 19;鉛テープ 20;同軸コネクタ 23a〜23c;アンプ 24a〜24c;E/O変換器 25;光ファイバー 26a〜26c;O/E変換器 27;集中監視装置 1, 2, 22a to 22c; Sensors 3 and 21; Power cables 3a and 3b; Termination part 4; High-voltage power supply line 5; Differential amplifier 6; Measuring device 10; Inner conductor 11; Inner semiconductive layer 12; Cable insulator 13; Metal shielding layer 14; Plastic sheath 15; Electrode 16; Coil 17; Brass tube 18; Insulation tube 19; Lead tape 20; Coaxial connector 23a-23c; Amplifier 24a-24c; E / O converter 25; Optical fiber 26a- 26c; O / E converter 27; Centralized monitoring device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹 正之 東京都江東区木場1丁目5番1号 藤倉電 線株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masayuki Tan 1-5-1 Kiba, Koto-ku, Tokyo Inside Fujikura Electric Wire Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 電力ケーブルの絶縁性被覆層の表面上に
設けられた電極及びこの電極に接続されたインダクタン
スにより構成された複数個の部分放電センサと、これら
の部分放電センサからの出力信号を相互に比較して各部
分放電センサに共通に与えられる雑音を判別しこれを除
去する雑音除去手段とを有することを特徴とする部分放
電検出装置。
Claim: What is claimed is: 1. A plurality of partial discharge sensors composed of an electrode provided on a surface of an insulating coating layer of a power cable and an inductance connected to the electrode, and partial discharges of these sensors. 2. A partial discharge detection device, comprising: noise removal means for comparing output signals from the sensors with each other to determine noise commonly applied to each partial discharge sensor and removing the noise.
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