JPH0672069U - 絶縁異常発生判定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁異常を部分放電に伴う部分放電パルスの
発生から検出するにあたり、その検出に要する時間の短
縮を図ることを目的とする。 【構成】 電気機器の絶縁異常によって発生する電磁波
をアンテナを介して受信回路が受信する。受信回路から
の出力を一定時間にわたってピークホールド回路により
ピークホールドする。このピークホールド回路からの出
力をレベルメータのバーグラフでピークホールド時間だ
け表示する。バーグラフが途切れることなく点灯してい
る場合は、絶縁異常が発生しているものと判断する。バ
ーグラフが設定レベル以上まで表示しない場合、あるい
はその表示が途切れた場合は、絶縁異常は生じていない
と判断する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は絶縁異常発生判定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電気機器における絶縁異常を検出するのに、絶縁異常によって生じる部分放電 に伴う電磁波をアンテナで受信し、その受信信号を受信回路により特定周波数で 同調、増幅、検波を行なって絶縁異常を検出するようにしたものは、既に知られ ている。

【０００３】 図６はその従来構成を示し、１は電気機器が内部に設置されているキュービク ルで、その内部にアンテナ２を設置するとともに、アンテナ２が受信した部分放 電パルスから異常検出装置３により絶縁異常を検出する。異常検出装置３は図５ に示すように、受信回路４と、判定ユニット５により構成されてあり、判定ユニ ット５はレベル判定回路６、パルス頻度判定回路７、継続時間判定回路８および 総合判定回路９とにより構成されている。

【０００４】 キュービクル１内に設置されている電気機器の絶縁部分に異常が発生すると、 絶縁異常によって生じる部分放電に伴うパルス状の電磁波が発生する。この電磁 波をアンテナ２が受信し、その受信信号を受信回路４により特定周波数で同調、 増幅、検波を行なう。

【０００５】 受信回路４の出力信号は判定ユニット５において、レベル、頻度および継続時 間の３条件について、レベル判定回路６、パルス頻度判定回路７および継続時間 判定回路８とにより判定し、この３条件がすべて満たされたとき、絶縁異常と判 定し、総合判定回路９より異常判定信号１０を出力する。

【０００６】 しかしこのような構成によると、ひとつのアンテナに対してひとつの異常検出 装置３が必要となる。そのため検出対象の機器、すなわちキュービクル１が多く なるほど、異常検出装置３を用意しなければならず、またこれらの設置工事なら びに異常判定信号のための配線工事などが必要となる。

【０００７】 これを回避するために、各測定対象の機器にはアンテナのみを常時設置してお くとともに、異常検出装置３を携帯自在としておき、異常検出作業を必要とする 都度、この異常検出装置３を測定対象の機器の個所まで持ち込むようにすること が考えられる。しかしこのようにしておくと、次に示すような理由により、検出 に要する時間が長くなる欠点がある。

【０００８】 すなわち絶縁異常が発生した場合、その異常が進行して絶縁破壊に至るのに最 低数日乃至数カ月を要し、その間判定ユニット５のレベル、頻度条件を満たす信 号が発生し続けるが、一方測定対象の機器が設置されてある現場では、たとえば スイッチングノイズ、電動工具、バイクのスパークノイズなどの背後ノイズによ り、前記絶縁異常信号と同様に判定ユニット５のレベル、頻度条件を満足してし まうことがある。

【０００９】 しかしこれまでの測定データによると、これらのノイズは１時間以上にわたっ て継続することはほとんどない。これらの点を考慮してこの種のノイズによる誤 動作を防止するために、判定ユニット５に継続時間判定回路８を設け、１時間以 上にわたる継続監視を余儀なくされてきた。そのために異常発生の判定のために 長時間を要するようになる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、絶縁異常を部分放電に伴う電磁波を受信し、その受信出力から絶縁 異常を検出するにあたり、その受信出力が部分放電に伴うものであるか、あるい は背後ノイズに伴うものであるかを判定し、もって絶縁異常の検出に要する時間 の短縮を図ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

本考案は、電気機器の絶縁異常によって発生する部分放電に伴う電磁波を受信 するアンテナからの信号を受信して特定周波数で同調、増幅、検波する受信回路 と、この受信回路の出力を一定時間にわたってピークホールドするピークホール ド回路と、このピークホールド回路からの出力をバーグラフで表示するレベルメ ータとを備えてなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】

受信回路が受信した信号は、ピークホールド回路によって一定時間にわたりピ ークホールドされ、ホールド値がレベルメータにバーグラフで表示される。受信 回路は絶縁異常によって発生する部分放電パルスのほかに、背後ノイズも受信す る。この受信信号のパルス出力が継続して出力されているときは、そのピーク値 が途切れることなくバーグラフ表示される。

【００１３】 レベルメータで、設定レベルよりも高い信号が認められないときは、絶縁異常 が発生していないものとみなし、その検出対象の電気機器についての絶縁異常の 検出作業を行なわないようにする。これにより無駄な異常検出作業を回避するこ とができ、その作業に要する時間を短縮することができるようになる。

【００１４】 なお受信信号のピーク値が、設定レベルより高いことをレベルメータにより確 認した場合は、従来のように判定ユニットを利用して１時間以上にわたって検出 するようにすればよい。しかしこの間にピーク値が設定レベルより低くなるよう なことがあれば、レベルメータのバーグラフの表示も途切れるので、そのときの 受信回路が受信した信号はノイズによるものとみなし、異常検出作業を中止すれ ばよい。

【００１５】 ここでピークホールド回路を使用する理由は次の通りである。すなわち受信回 路からの出力信号はパルス信号であるため、一般のアナログメータでは応答速度 が低く、部分放電パルスのパルスピークを指示することができない。そのために ピークホールド回路によって受信回路の出力を一定時間にわたってピークホール ドして、レベルメータによりバーグラフ表示するようにする。これによればその 出力が判定レベル以上であるか否かを簡単にかつ視覚的に確認することができる ようになる。

【００１６】

【実施例】

本考案の実施例を図１によって説明する。なお図５、図６と同じ符号を付した 部分は同一または対応する部分を示す。本考案にしたがい、各キュービクル１内 にアンテナ２を設置しておく。そして受信回路４の出力を入力として、一定時間 ピークホールドするピークホールド回路１１と、これからの信号を増幅し、レベ ルメータを駆動するに足る信号を出力する駆動回路１２と、ＬＥＤまたはＬＣＤ などのバーグラフ表示とするレベルメータ１３とを備えている。

【００１７】 受信回路４、ピークホールド回路１１、駆動回路１２およびレベルメータ１３ からなる構成は携帯型とされてあり、異常検出の測定の都度、測定対象のキュー ビクル１が設置されてある現場において、アンテナ２の出力端１４と、受信回路 ４の入力端１５とを接続することによってその測定を実施する。なおこれらの構 成は判定ユニット５と併設して携帯型としてもよいし、あるいは判定ユニットか ら分離して独立させて携帯型としてもよい。

【００１８】 絶縁異常が生じた場合、図３に示すように、商用周波数の電圧位相をａとする と、電圧のピーク付近において部分放電パルスｂが発生する。これにともなって 発生する電磁波を受信すると、放電パルスｂに応じたパルス状の信号ｃが受信回 路４から出力される。信号ｃが予め設定されてある設定レベルＬを超えたとき、 これを絶縁異常の発生に基づくものと見做して、判定ユニット５によりその頻度 、継続時間を判定する。これらの作用は図５における構成と同様である。設定レ ベルＬを超えた信号ｃはピークホールド回路１１に与えられる。

【００１９】 信号ｃのパルス幅は受信回路４に依存するが、代表的な値としてたとえば数百 μ秒程度が選ばれる。この信号ｃでレベルメータ１３のＬＣＤなどのバーグラフ を振らせたとすると、その点弧時間が不十分であるため、視覚的にレベルを確認 することは困難である。そのためピークホールド回路１１を用意し、これにより ピークレベルをたとえば０．１〜０．３秒程度ホールドし、そのホールド信号に よりレベルメータ１３を駆動する。図４にレベルメータ１３のバーグラフ表示の 一例を示す。

【００２０】 信号ｃのうち設定レベルＬを超える信号が１個でも発生すると、これをピーク ホールド回路１１がホールドし、そのホールド時間中にわたりレベルメータ１３ がそのホールド値に対応する数だけ点灯して表示する。この表示時間中に次の信 号がピークホールド回路１１に入力されると、レベルメータ１３は途切れること なく、その点灯状態を継続する。

【００２１】 電源周波数が６０Ｈｚの地域を例にとると、一般に図３に示す部分放電パルス ｂは、１秒間あたり約６０パルス以上発生する性質があるので、判定ユニット５ のパルス頻度判定回路７ではその判定基準を１秒間あたり６０パルス以上として いる。この頻度条件を満足するパルスの間隔は約０．０１７秒（≒１／６０秒） となるので、したがって前記のようにピークホールド回路１１のホールド時間を 、部分放電パルスｃのパルス間隔よりも長い時間、たとえば０．１〜０．３秒程 度としておけば、設定レベルＬを超す信号が引き続いて発生しているときは、レ ベルメータ１３のバーグラフは点灯したままとなる。

【００２２】 もしレベルメータ１３のバーグラフが設定レベル以上まで点灯しない場合、あ るいは点灯しても途中でその点灯が途切れるようなことがあれば、判定ユニット ５のパルス頻度判定回路７の判定条件を満たすことはあり得ない。そのためこの ような場合は、背後ノイズによるものであって、絶縁異常は生じてはいないと判 断する。

【００２３】 したがってこのような場合は異常検出装置３による異常判定のための測定を行 なわない。またレベルメータ１３の点灯状態から絶縁異常が発生していると見做 して、異常検出装置３により測定を開始したあとでも、その点灯が途切れること があれば、その測定はそれ以上継続する必要はないとし、その測定を中止する。

【００２４】 これらの説明から理解されるように、異常検出装置３による測定の開始にさき だってレベルメータ１３の表示を知ることによって、絶縁異常が発生しているか どうかを知ることができるようになる。そのため従来のように最初から異常検出 装置３によって測定を行なうようにする場合に比較すれば、その測定に要する時 間を著しく短くすることができるようになる。

【００２５】 なお前記の説明において、ピークホールド回路１１のホールド時間を０．１〜 ０．３秒としたがこれに限られるものではなく、使用するＬＥＤ、ＬＣＤの追随 速度、照度によって、ホールド時間の最適値を適宜設定すればよい。また以上の 実施例では測定対象をキュービクルとしたがこれに限られることなく、他の任意 の高圧機器たとえばＧＩＳ、変圧器などにも適用できることはいうまでもない。 更に判定ユニット５を使用する場合は、図示する構成のものとは異なる構成のも のを使用してもよい。

【００２６】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案によれば、絶縁異常をその異常部分から発生する部 分放電パルスから検出する場合、絶縁異常が発生しているか否かを異常検出の測 定にさきだって判定するようにしたので、その検出作業に要する時間を従来より も短縮することができ、またその判定のために、ピークホールド回路、レベルメ ータを使用しているので、受信回路が受信した信号が絶縁異常によるものかまた はノイズによるものかを、視覚的にかつ確実に判断することができる効果を奏す る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す回路図である。

【図２】絶縁異常の判定状態を示す斜視図ある。

【図３】判定動作を説明するための波形図である。

【図４】レベルメータのバーグラフの一例を示す正面図
である。

【図５】従来例の回路図である。

【図６】従来例による絶縁異常の判定状態を示す斜視図
である。

【符号の説明】

１ キュービクル（検出対象の電気機器） ２ アンテナ ３ 絶縁異常検出装置 ４ 受信回路 ５ 判定ユニット １１ ピークホールド回路 １３ レベルメータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 絶縁異常検出対象の電気機器より、絶縁
   異常によって発生する部分放電に伴う電磁波を受信する
   受信回路と、前記受信回路からの部分放電パルスをピー
   クホールドするピークホールド回路と、前記ピークホー
   ルド回路からの出力をバーグラフで表示し、前記バーグ
   ラフが途切れることなく継続して表示し続けるとき、絶
   縁異常が発生しているものと判定するためのレベルメー
   タとを備えてなる絶縁異常発生判定装置。