JPH07209370A - Partial discharge measuring method - Google Patents

Partial discharge measuring method

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JPH07209370A
JPH07209370A JP437794A JP437794A JPH07209370A JP H07209370 A JPH07209370 A JP H07209370A JP 437794 A JP437794 A JP 437794A JP 437794 A JP437794 A JP 437794A JP H07209370 A JPH07209370 A JP H07209370A
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JP
Japan
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frequency
pulse
calibration
resonance
calibration pulse
Prior art date
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Application number
JP437794A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Noma
隆嗣 野間
Toshihiro Miyazaki
俊博 宮▲崎▼
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07209370A publication Critical patent/JPH07209370A/en
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Abstract

PURPOSE:To select an optimal correction frequency regardless of series resonance caused by a lead wire for injecting pulse by determining a peak frequency caused by resonance of a correction pulse injecting circuit based on a frequency spectrum being detected when the correction pulse is infected. CONSTITUTION:Correction pulses are injected from a correction pulse injecting circuit 8 connected between metal shield layers 5 separated by an insulator 7 of an insulating cable joint box 1 or between the metal shield layer 5 and the earth. A frequency for measuring a partial discharge pulse is then selected from a frequency spectrum being detected. A peak frequency caused by resonance of the correction pulse injecting circuit 8 is then determined from a frequency spectrum being detected when the correction pulse is injected. Subsequently, a frequency having a high S/N ratio is selected from frequencies lower than 80% of the peak resonance frequency.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電力ケーブルの劣化
などの診断に用いられる部分放電測定方法に関し、特
に、部分放電パルスの測定周波数をS/N比の高い最適
な周波数に選択できるようにする部分放電測定方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge measuring method used for diagnosing deterioration of a power cable, etc. Method for measuring partial discharge.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力ケーブル(CVケーブル)の劣化な
どの診断に用いられる部分放電測定は、例えば、図11
に示す測定回路により測定される。
2. Description of the Related Art Partial discharge measurement used for diagnosing deterioration of a power cable (CV cable) is shown in FIG.
It is measured by the measuring circuit shown in.

【0003】この測定回路は、ケーブル絶縁接続箱(以
下絶縁接続箱)1を介して一端同士を接続したケーブル
2の他端に終端接続部3を設け、その終端接続部3に高
電圧課電端子4を取り付ける。また、絶縁体7により分
離され、前記ケーブル2の金属シースに接続された絶縁
接続箱1の金属遮蔽層5間に、検出インピーダンス6を
並列に接続する。
In this measuring circuit, a terminal connecting portion 3 is provided at the other end of a cable 2 whose one end is connected via a cable insulating connecting box (hereinafter referred to as an insulating connecting box) 1, and the terminal connecting portion 3 is charged with a high voltage. Attach terminal 4. Further, the detection impedance 6 is connected in parallel between the metal shield layers 5 of the insulation connection box 1 which are separated by the insulator 7 and are connected to the metal sheath of the cable 2.

【0004】そして、高電圧課電端子4に交流高電圧を
課電し、ケーブル2の絶縁体に起きる部分放電パルスに
より検出インピーダンス6の両端に生じる高周波電圧を
測定器Mにより測定している。
Then, an AC high voltage is applied to the high voltage charging terminal 4, and a high frequency voltage generated at both ends of the detection impedance 6 by the partial discharge pulse generated in the insulator of the cable 2 is measured by the measuring instrument M.

【0005】このとき、高周波電圧の測定周波数には、
ノイズが少なく高感度で測定可能な数〜数十MHZ の周
波数が選ばれている。
At this time, the measurement frequency of the high frequency voltage is
Noise frequency measurable several to several tens MH Z sensitive are chosen less.

【0006】ところが、現地のノイズスペクトルは、場
所ごとに異なっていると考えられており、例えば特開平
3−170076号公報に示されるように、現地におい
てノイズの周波数スペクトルと較正パルス注入時の周波
数スペクトルを測定し、それらのスペクトルからS/N
比の高い周波数を選んで測定する方法が考えられてい
る。
However, it is considered that the on-site noise spectrum differs from place to place. For example, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-170076, the noise frequency spectrum at the site and the frequency at the time of injection of the calibration pulse are measured. Measure spectra and calculate S / N from those spectra
A method of selecting and measuring a frequency with a high ratio has been considered.

【0007】このときの較正パルスの注入方法としては
特開平2−167483号公報または特開平2−167
484号公報に示されるように、絶縁接続箱1の金属遮
蔽層5間に較正パルスを注入する方法がある。
A method of injecting a calibration pulse at this time is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1674843 or No. 2-167.
As shown in Japanese Patent No. 484, there is a method of injecting a calibration pulse between the metal shield layers 5 of the insulation junction box 1.

【0008】即ち、前記絶縁接続箱1の絶縁体7で分離
された金属遮蔽層5間に、較正パルス注入回路8を検出
インピーダンス6と並列に設け、外部から注入される較
正パルスの周波数スペクトルが、測定しようとしている
ケーブル2及び絶縁接続箱1で実際に発生する内部部分
放電のスペクトルと一致すると仮定して、まず、課電し
ない状態で、ケーブル2に生じるノイズの周波数スペク
トルを求め、そのノイズの周波数スペクトルと、較正パ
ルス注入回路8から較正パルスを注入した際の較正パル
スの検出出力(ノイズ+較正パルスの周波数スペクト
ル)とを比較して、S/N比の高い周波数を選択し、そ
の周波数で部分放電測定を行うものである。
That is, a calibration pulse injection circuit 8 is provided in parallel with the detection impedance 6 between the metal shield layers 5 separated by the insulator 7 of the insulation junction box 1, and the frequency spectrum of the calibration pulse injected from the outside is provided. Assuming that the spectrum of the internal partial discharge actually generated in the cable 2 and the insulation junction box 1 to be measured matches, the frequency spectrum of the noise generated in the cable 2 is first obtained without applying the voltage, and the noise is calculated. Of the calibration pulse when the calibration pulse is injected from the calibration pulse injection circuit 8 (noise + frequency spectrum of the calibration pulse), and selects a frequency having a high S / N ratio. The partial discharge measurement is performed at the frequency.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
周波数スペクトルを用いる測定方法では、較正パルス注
入回路を接続したため、正確なスペクトルの測定を行う
ことができないという問題がある。
However, the above-mentioned measurement method using the frequency spectrum has a problem that the spectrum cannot be measured accurately because the calibration pulse injection circuit is connected.

【0010】これは、実際の較正においては、ある程度
の長さ(数m以下程度)のパルス注入リード線が必要で
あり、そのリード線のインダクタンスと較正パルス注入
回路の出力コンデンサによる直列共振が発生する。この
ように直列共振が存在すると、共振周波数でインピーダ
ンスが下がり較正パルス注入電荷量が上昇する。そし
て、その電荷量の上昇は、図10に示すように較正パル
ス周波数スペクトルのピークとして現れる。
This is because a pulse injection lead wire of a certain length (about several meters or less) is required in actual calibration, and series resonance occurs due to the inductance of the lead wire and the output capacitor of the calibration pulse injection circuit. To do. When the series resonance is present, the impedance is lowered at the resonance frequency and the calibration pulse injection charge amount is increased. Then, the increase in the charge amount appears as a peak of the calibration pulse frequency spectrum as shown in FIG.

【0011】一方、実際の部分放電が発生した場合は、
パルス注入リード線が存在しないため、このような共振
周波数fk (周波数スペクトルのピーク)はなく、高い
周波数までフラットなスペクトルとなる。
On the other hand, when an actual partial discharge occurs,
Since there is no pulse injection lead wire, there is no such resonance frequency f k (peak of frequency spectrum) and the spectrum becomes flat up to a high frequency.

【0012】ここに特開平3−170076号公報の方
法をそのまま適用すると、較正パルス注入時に共振周波
数fk の信号が大きくなることから、偶然この周波数に
非常に大きなノイズが存在しない限りこの周波数でのS
/Nが最も高くなってしまい、共振周波数を選んで、測
定することになる。
If the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-170076 is applied as it is to this case, the signal of the resonance frequency f k becomes large at the time of injection of the calibration pulse. Of S
Since / N becomes the highest, the resonance frequency is selected and measured.

【0013】ところで後述するように、実際のパルス注
入リード線の長さを考慮すると、直列共振点では容易に
数倍〜十数倍の電圧上昇を起こしてしまう。
By the way, as will be described later, in consideration of the actual length of the pulse injection lead wire, a voltage increase of several to several tens of times easily occurs at the series resonance point.

【0014】つまり、共振周波数fk を選んで部分放電
の較正を行うと、実際の検出感度よりも数倍〜十数倍良
好な検出感度が見かけ上得られるため、実際の部分放電
の大きさを数〜十数分の1小さく見積もってしまうこと
になる。
That is, when the resonance frequency f k is selected and the partial discharge is calibrated, a detection sensitivity several times to several tens times better than the actual detection sensitivity is apparently obtained, so that the actual magnitude of the partial discharge is obtained. Would be underestimated by a few to one tenth.

【0015】そこで、この発明の課題は、パルス注入リ
ード線による直列共振が存在しても最適な較正周波数を
選定することのできる部分放電測定方法を提供すること
である。
Therefore, an object of the present invention is to provide a partial discharge measuring method capable of selecting an optimum calibration frequency even in the presence of series resonance due to a pulse injection lead wire.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明では、従来のケーブル絶縁接続箱の絶縁体
により分離された金属遮蔽層間または金属遮蔽層と対地
間に接続された較正パルス注入回路から較正パルスを注
入し、その際検出される周波数スペクトルから部分放電
パルスの測定周波数を選択する部分放電測定方法におい
て、上記較正パルスを注入した際検出される周波数スペ
クトルから注入回路の共振による周波数ピークを求め、
その求めた共振周波数のピーク周波数の80%以下の周
波数の中からS/N比の高い周波数を選択する。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a calibration pulse connected between metal shield layers or between a metal shield layer and a ground separated by an insulator of a conventional cable insulation junction box. In the partial discharge measurement method in which a calibration pulse is injected from the injection circuit and the measurement frequency of the partial discharge pulse is selected from the frequency spectrum detected at that time, the resonance of the injection circuit is detected from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected. Find the frequency peak,
A frequency having a high S / N ratio is selected from the frequencies of 80% or less of the obtained peak frequency of the resonance frequency.

【0017】また、上記較正パルスを注入した際、検出
される周波数スペクトルから注入回路の共振周波数によ
る較正誤差を求め、較正パルスの注入量を調整すること
でこの誤差を補正して共振周波数近傍の周波数を測定周
波数として選択するという方法を行なったり、上記較正
パルス注入系に外部インピーダンスを接続し、上記較正
パルスを注入した際検出される周波数スペクトルから求
められる較正パルス注入回路の共振周波数特性を変えた
後、その共振周波数以下の周波数の中からS/N比の高
い周波数を測定周波数として選択するという方法を行な
ったのである。
Further, when the calibration pulse is injected, a calibration error due to the resonance frequency of the injection circuit is obtained from the frequency spectrum detected, and this error is corrected by adjusting the injection amount of the calibration pulse to correct the error near the resonance frequency. A method of selecting a frequency as a measurement frequency is performed, or an external impedance is connected to the calibration pulse injection system to change the resonance frequency characteristic of the calibration pulse injection circuit obtained from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected. After that, a method of selecting a frequency having a high S / N ratio as a measurement frequency from the frequencies below the resonance frequency was performed.

【0018】[0018]

【作用】このように構成される部分放電測定方法では、
ケーブル絶縁接続箱の金属遮蔽層間または金属遮蔽層と
対地間に接続される較正パルス注入回路の注入リード線
のインダクタンス成分による直列共振が、較正パルス注
入時の測定周波数スペクトルに数倍〜十数倍の電圧上昇
を起こすので、較正の際、その上昇したスペクトル周波
数を測定周波から除く、上昇を補正するあるいは、共振
特性を変えることによって、最適な測定周波数を選べる
ようにする。
In the partial discharge measuring method configured as above,
Series resonance caused by the inductance component of the injection lead wire of the calibration pulse injection circuit connected between the metal shield layer of the cable insulation junction box or between the metal shield layer and the ground is several to ten times more than the measured frequency spectrum at the time of the calibration pulse injection. Therefore, during calibration, the optimum measured frequency can be selected by removing the increased spectral frequency from the measurement frequency, correcting the increase, or changing the resonance characteristic.

【0019】その方法として、例えば、直列共振回路の
共振周波数の80%以下の周波数の中からS/N比の高
い周波数を選ぶ方法では、共振周波数では電圧上昇のた
め正確な較正ができないため、共振周波数よりも低い周
波数を選択する。このとき、実用上有効な較正値を得る
ために、共振周波数の80%以下の周波数の中からS/
N比の高い周波数を選ぶ。
As a method thereof, for example, in a method of selecting a frequency having a high S / N ratio from the frequencies of 80% or less of the resonance frequency of the series resonance circuit, accurate calibration cannot be performed because the voltage increases at the resonance frequency. Select a frequency lower than the resonance frequency. At this time, in order to obtain a practically effective calibration value, S /
Select a frequency with a high N ratio.

【0020】また、較正パルス注入回路からの較正パル
スの注入量を調整し、較正パルス注入回路の共振周波数
による較正誤差を補正して、共振周波数近傍の周波数を
測定周波数として選択する方法では、共振周波数のスペ
クトル電圧の上昇比に応じて較正パルスの注入量を少な
くし、共振周波数のピークの発生を抑制することによっ
て、共振周波数近傍でも測定周波数の選択が行えるよう
にする。
In the method of adjusting the injection amount of the calibration pulse from the calibration pulse injection circuit, correcting the calibration error due to the resonance frequency of the calibration pulse injection circuit, and selecting the frequency near the resonance frequency as the measurement frequency, the resonance By reducing the injection amount of the calibration pulse according to the increase ratio of the spectrum voltage of the frequency and suppressing the generation of the peak of the resonance frequency, the measurement frequency can be selected even in the vicinity of the resonance frequency.

【0021】さらに、較正パルス注入回路に外部インピ
ーダンスを取り付け、較正パルス注入回路の共振周波数
特性を変えるものでは、前記注入回路に外部インピーダ
ンスを取り付けることにより、前記注入リード線によっ
て形成される直列共振のQを調整し、共振周波数が大き
なピークを持たないように補正を行って測定周波数を選
べるようにする。
Further, in the one in which the external impedance is attached to the calibration pulse injection circuit to change the resonance frequency characteristic of the calibration pulse injection circuit, by attaching the external impedance to the injection circuit, the series resonance of the injection lead wire is suppressed. The Q is adjusted so that the resonance frequency does not have a large peak so that the measurement frequency can be selected.

【0022】[0022]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】なお、実施例では、理解を深めるため、ま
ず、較正パルスを使った較正時の等価回路を示し、直列
共振が発生するメカニズムについて解析する。そして、
その解析結果から現実的なパラメータを仮定し、そのパ
ラメータに基づいて実施例を述べることとする。
In the embodiment, in order to deepen understanding, first, an equivalent circuit at the time of calibration using a calibration pulse is shown, and a mechanism of series resonance is analyzed. And
A realistic parameter is assumed from the analysis result, and an example will be described based on the parameter.

【0024】図4に特開平2−167483号公報第1
図に示される絶縁接続箱1の金属遮蔽層5間に較正パル
スを注入する場合の較正回路を示す(特開平2−167
484号公報の方法は較正用電極を用いて金属遮蔽層5
間に較正パルスを注入するというもので特開平2−16
7483号公報のものと本質的には変わらない)。
FIG. 4 shows a first example of Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-167483.
A calibration circuit for injecting a calibration pulse between the metal shielding layers 5 of the insulating junction box 1 shown in the figure is shown (Japanese Patent Laid-Open No. 2-167).
The method disclosed in Japanese Patent No. 484 uses a calibration electrode and uses a metal shielding layer 5
A calibration pulse is injected in the meantime.
(Substantially the same as that of the publication No. 7483).

【0025】較正回路は、絶縁接続箱1の絶縁体7によ
り分離された金属遮蔽層5間に、較正パルス注入回路8
と検出用インピーダンスとが並列に接続された図11に
示す部分放電測定回路の絶縁接続箱1と同様のものであ
る。
The calibration circuit comprises a calibration pulse injection circuit 8 between the metal shielding layers 5 separated by the insulator 7 of the insulation junction box 1.
This is the same as the insulation junction box 1 of the partial discharge measurement circuit shown in FIG. 11 in which the detection impedance and the detection impedance are connected in parallel.

【0026】即ち、較正パルス注入回路8は容量Cの出
力コンデンサ9を有し、そのパルス注入リード線(以下
リード線)10は、インダクタンス成分L1 を持つ。
That is, the calibration pulse injection circuit 8 has an output capacitor 9 having a capacitance C, and its pulse injection lead wire (hereinafter referred to as lead wire) 10 has an inductance component L 1 .

【0027】また、金属遮蔽層5とケーブル導体2’と
は、サージインピーダンスrを介して接続され、そのサ
ージインピーダンスrと接続されたケーブル導体2’は
インダクタンス成分L2 を有する。
The metal shield layer 5 and the cable conductor 2'are connected via a surge impedance r, and the cable conductor 2'connected to the surge impedance r has an inductance component L 2 .

【0028】因に、今考えている測定周波数ではケーブ
ル2内の減衰が大きく、そのため、実線路規模のケーブ
ル長があれば、ケーブル終端の反射は無視できるので、
ケーブル導体2′と金属遮蔽層5間のインピーダンス
は、サージインピーダンスr(抵抗成分)と考えてい
る。
By the way, at the measurement frequency that is being considered, the attenuation in the cable 2 is large, and therefore, if there is a cable length of the actual line scale, the reflection at the cable end can be ignored.
The impedance between the cable conductor 2'and the metal shielding layer 5 is considered to be surge impedance r (resistance component).

【0029】このため、図4のパルス注入系は、図5に
示すようにL1 、L2 、C、rの等価回路で示すことが
できる。また、その回路はまとめると、図6に示すよう
にL、C、Rの直列回路で表すことができる(ただし、
L=2L1 +L2 ,R=r+r )。
Therefore, the pulse injection system of FIG. 4 can be represented by an equivalent circuit of L 1 , L 2 , C and r as shown in FIG. In addition, the circuit can be expressed as a series circuit of L, C, and R as shown in FIG. 6 (however,
L = 2L 1 + L 2 , R = r + r).

【0030】ここで、図6のRに発生する電圧e(t)
をラプラス変換によって求める。
Here, the voltage e (t) generated at R in FIG.
By the Laplace transform.

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】(1)式は、パラメータEquation (1) is a parameter

【0033】[0033]

【数2】 [Equation 2]

【0034】の正負により異なる波形となる。The waveform varies depending on whether the sign is positive or negative.

【0035】σ<0のとき α+β=R/L (α>β) αβ=1/LC として、When σ <0, α + β = R / L (α> β) αβ = 1 / LC

【0036】[0036]

【数3】 [Equation 3]

【0037】となり、単一の非振動的なパルスである。And is a single non-oscillating pulse.

【0038】σ=0のときWhen σ = 0

【0039】[0039]

【数4】 [Equation 4]

【0040】となり、やはり単一の非振動的なパルスで
ある。
And again a single non-oscillating pulse.

【0041】σ>0のときWhen σ> 0

【0042】[0042]

【数5】 [Equation 5]

【0043】となり、図7に示す減衰振動波形となる。Then, the damping vibration waveform shown in FIG. 7 is obtained.

【0044】ここで、まず現実的なパラメータの中で最
も共振が発生しにくい値を考えたとしても共振が存在す
ることを示しておく。
First, it will be shown that resonance exists even if the value of the most realistic parameter in which resonance does not occur is considered.

【0045】較正パルス注入回路8の出力コンデンサ9
は、小さくてもC=10pFである(小さすぎると浮遊
静電容量の影響を受ける)。
Output capacitor 9 of calibration pulse injection circuit 8
Is at most C = 10 pF (too small to be affected by stray capacitance).

【0046】また、リード線10の長さは実際の注入を
考えれば最低0.3m程度は必要である。通常扱える程
度の太さのリード線10では、インダクタンスL1 は1
μH/m程度だから、図5中のリード線10のインダク
タンスL1 は、0.3μHとなる。このとき、ケーブル
導体2’のインダクタンスL2 を0.4μH/mと考え
て、等価回路の合成インダクタンスはL=1μHとな
る。
The length of the lead wire 10 is required to be at least about 0.3 m in consideration of the actual injection. In the lead wire 10 having a thickness that can be normally handled, the inductance L 1 is 1
Since it is about μH / m, the inductance L 1 of the lead wire 10 in FIG. 5 is 0.3 μH. At this time, assuming that the inductance L 2 of the cable conductor 2 ′ is 0.4 μH / m, the combined inductance of the equivalent circuit is L = 1 μH.

【0047】さらに、ケーブル2のサージインピーダン
スrは大きくてもせいぜい50Ω程度だから、一つ当た
り50Ωと考えて、R=50×2=100Ωとしても σ=(1/LC−R2 /4L2 )=9.75×1016
0 となり、通常の較正では、注入される模擬パルス信号
は、注入系の共振を持つことがわかる。
Further, since the surge impedance r of the cable 2 is at most about 50Ω, it is considered as 50Ω per one, and even if R = 50 × 2 = 100Ω, σ = (1 / LC-R 2 / 4L 2 ). = 9.75 × 10 16 >
0, and it can be seen that in a normal calibration, the injected simulated pulse signal has the resonance of the injection system.

【0048】次に、共振周波数での電圧上昇比を求め
る。
Next, the voltage increase ratio at the resonance frequency is obtained.

【0049】Lが無い場合(実際の部分放電に相当)に
図6中のRに現れるパルスの周波数スペクトルを図8に
示す。
FIG. 8 shows the frequency spectrum of the pulse appearing at R in FIG. 6 when there is no L (corresponding to the actual partial discharge).

【0050】ここでは、ステップ電圧のスペクトル(1
/fに比例)をCRのハイパスフィルタを通じて測定し
たと考えている。このとき、検出される信号は、CRで
決まるカットオフ周波数fc (上記のパラメータでは1
59MHZ )まで、図8aに示すように、フラットなス
ペクトルを持つ。
Here, the spectrum of the step voltage (1
It is considered that (proportional to / f) was measured through a CR high-pass filter. At this time, the detected signal has a cutoff frequency f c (1 in the above parameters) determined by CR.
59MH Z) until, as shown in FIG. 8a, with a flat spectrum.

【0051】Lがある場合(実際の較正時に相当)に図
6のRに現れるパルスの周波数スペクトルを図9に示
す。そのとき、検出される信号は、図9bに示すよう
に、LCの共振周波数fk にピークを持ち、fk よりも
充分小さい周波数では図8に一致する。
FIG. 9 shows the frequency spectrum of the pulse appearing at R in FIG. 6 when L is present (corresponding to actual calibration). At that time, the detected signal has a peak at the LC resonance frequency f k , as shown in FIG. 9b, and coincides with FIG. 8 at a frequency sufficiently smaller than f k .

【0052】したがって、この領域でのスペクトルの大
きさを1とすると、fk におけるスペクトルの大きさは
Q値と同一となる。
Therefore, assuming that the spectrum size in this region is 1, the spectrum size at f k is the same as the Q value.

【0053】ここで、共振周波数fk 及びQは次のよう
に求められる。
Here, the resonance frequencies f k and Q are obtained as follows.

【0054】[0054]

【数6】 [Equation 6]

【0055】例えば、前記のパラメータで、fk 、Q値
を求めると、
For example, when f k and Q values are calculated with the above parameters,

【0056】[0056]

【数7】 [Equation 7]

【0057】となり、fk で測定すると実際の部分放電
と約3倍の誤差を持つ。また、Lが大きくなればなるほ
ど共振周波数fk は小さくなり、Qが大きくなることが
分かる。
Therefore, when measured at f k, there is an error about 3 times that of the actual partial discharge. Also, it can be seen that as L becomes larger, the resonance frequency f k becomes smaller and Q becomes larger.

【0058】以下、LCRの現実的な値を仮定する。Hereinafter, a realistic value of LCR is assumed.

【0059】リード線長は実際には1m程度となること
を考慮し、実際のCVケーブルのサージインピーダンス
rは20〜30Ωが多いことを考慮すると、LCRの現
実的なパラメータはおよそ次のような値となる。
Considering that the lead wire length is actually about 1 m, and considering that the surge impedance r of the actual CV cable is often 20 to 30 Ω, the practical parameters of LCR are as follows. It becomes a value.

【0060】L=4μH C=10pF R=50Ω このとき、共振周波数fk 及びQは以下のようになる。L = 4 μH C = 10 pF R = 50Ω At this time, the resonance frequencies f k and Q are as follows.

【0061】共振周波数 fk =25MHz 電圧上昇比 Q=12.6 (実施例1)図1に、較正パルスを注入した際、検出さ
れる周波数スペクトルから、較正パルス注入回路8の共
振による周波数ピークを求め、その求めた共振周波数f
k のピーク周波数の80%以下の周波数の中からS/N
比の高い周波数を部分放電パルスの測定周波数として選
択する部分放電測定方法に係る周波数スペクトル図を示
す。
Resonance frequency f k = 25 MHz Voltage rise ratio Q = 12.6 (Example 1) FIG. 1 shows the frequency peak due to the resonance of the calibration pulse injection circuit 8 from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected. And the calculated resonance frequency f
S / N from 80% or less of the peak frequency of k
The frequency spectrum figure which concerns on the partial discharge measuring method which selects the frequency with a high ratio as the measurement frequency of a partial discharge pulse is shown.

【0062】このスペクトル図は、上記仮定によって求
められた現実的なパラメータによって得られたものであ
る。
This spectrum diagram is obtained by the realistic parameters obtained by the above assumption.

【0063】このとき、較正パルス注入方法は絶縁接続
箱1の金属遮蔽層5間に直接注入してもよいし、較正用
金属電極を介して静電容量結合で注入しても良い。
At this time, the calibration pulse injection method may be performed directly between the metal shield layers 5 of the insulating connection box 1 or may be performed by capacitive coupling via the calibration metal electrode.

【0064】また、前記スペクトル図はY軸をQ、X軸
を周波数fとしてプロットしたものである。
The spectrum diagram is plotted with the Y axis as Q and the X axis as frequency f.

【0065】したがって、共振周波数fk におけるスペ
クトルの大きさはQの値により示される。また、そのQ
の値からステップ電圧のスペクトルに対する較正誤差を
知ることができる。
Therefore, the magnitude of the spectrum at the resonance frequency f k is indicated by the value of Q. Also, the Q
It is possible to know the calibration error with respect to the spectrum of the step voltage from the value of.

【0066】このため、例えば、図1から、較正誤差を
1.4倍程度許容すれば0.7×fk 以下の周波数で測
定できることが分かる。また、許容誤差を2倍とすれば
0.8×fk 以下の周波数で測定できる。
Therefore, for example, it can be seen from FIG. 1 that measurement can be performed at a frequency of 0.7 × f k or less if a calibration error of about 1.4 times is allowed. Further, if the allowable error is doubled, it is possible to measure at a frequency of 0.8 × f k or less.

【0067】いま、較正誤差は、2倍程度の誤差に入っ
ていれば実用上有用と考えており、共振周波数fk の8
0%以下の周波数で測定すれば較正ができる。
Now, it is considered that the calibration error is practically useful if it is within a double error, and the resonance frequency f k is 8
Calibration can be performed by measuring at a frequency of 0% or less.

【0068】実際の測定ではこの周波数範囲でS/Nの
高い周波数を選べば、共振周波数fk の電圧上昇を避け
て正確な較正値を得ることができる。
In the actual measurement, if a high S / N frequency is selected in this frequency range, an accurate calibration value can be obtained while avoiding the voltage increase of the resonance frequency f k .

【0069】(実施例2)次に、較正パルスを注入した
際検出される周波数スペクトルから較正パルス注入回路
8の共振周波数fk による較正誤差を求め、較正パルス
の注入量を調整することでこの誤差を補正して共振周波
数fk 近傍の周波数を測定周波数として選択する部分放
電測定方法について述べる。
(Embodiment 2) Next, a calibration error due to the resonance frequency f k of the calibration pulse injection circuit 8 is obtained from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected, and this is adjusted by adjusting the injection amount of the calibration pulse. A partial discharge measuring method for correcting an error and selecting a frequency in the vicinity of the resonance frequency f k as the measurement frequency will be described.

【0070】図1の共振周波数fk 近傍でも較正パルス
注入系による較正誤差を補正すれば較正可能である。以
下、3つの補正方法を述べるが他の補正方法であっても
良い。
Even in the vicinity of the resonance frequency f k in FIG. 1, calibration can be performed by correcting the calibration error due to the calibration pulse injection system. Three correction methods will be described below, but other correction methods may be used.

【0071】具体的には、較正パルスの注入出力を電圧
上昇比Qの逆数に比例して小さくすることにより、注入
電荷量を減らす。その際のQ値の求め方を以下の、
、に示す。
Specifically, the injection charge amount is reduced by reducing the injection output of the calibration pulse in proportion to the reciprocal of the voltage increase ratio Q. The method of obtaining the Q value in that case is
, Shown in.

【0072】LCRの各パラメータの値を予め求めて
おいて(3)式に代入すると、共振周波数fk での電圧
上昇比Qが求まる。そして、その電圧上昇比Qの逆数に
比例するように、注入パルスの量を決めれば、注入パル
スによる共振周波数のピークが抑制されるため、誤差の
無い較正が行える。
If the value of each parameter of LCR is obtained in advance and is substituted into the equation (3), the voltage increase ratio Q at the resonance frequency f k can be obtained. Then, if the amount of the injection pulse is determined so as to be proportional to the reciprocal of the voltage increase ratio Q, the peak of the resonance frequency due to the injection pulse is suppressed, so that calibration without error can be performed.

【0073】例えば、上記仮定したようにQ=12.6
のときに共振周波数fkで測定するならば、そのときの
模擬パルスの注入量が100PCであったとすると、実
際には、100/12.6=7.9PCの模擬パルスを
注入すれば正しい較正が可能である。
For example, as assumed above, Q = 12.6.
If the injection frequency of the simulated pulse at that time is 100 PC, the correct calibration can be obtained by injecting the simulated pulse of 100 / 12.6 = 7.9 PC. It is possible.

【0074】較正パルスを注入し、周波数スペクトル
より共振周波数fk を求める。このとき、CRの値を予
め求めておけば(2)式よりLが求まり、その値を
(3)式に代入すればQが得られる。後は、と同様に
して注入パルスの注入量を決めれば正しい較正が可能で
ある。
A calibration pulse is injected and the resonance frequency f k is obtained from the frequency spectrum. At this time, if the value of CR is obtained in advance, L can be obtained from equation (2), and if that value is substituted into equation (3), then Q can be obtained. After that, if the injection amount of the injection pulse is determined in the same manner as, correct calibration is possible.

【0075】較正パルスを注入し、周波数スペクトル
より共振周波数fk におけるピーク値Vk とfk よりも
十分低い周波数(fk /2程度)における値VX とから
電圧上昇比Qを以下のように求める。
By injecting a calibration pulse, the voltage increase ratio Q is calculated from the peak value V k at the resonance frequency f k according to the frequency spectrum and the value V X at a frequency sufficiently lower than f k (about f k / 2) as follows. Ask.

【0076】Q=Vk /VXこのようにして電圧上昇比
Qを求め、その値をもってと同様にして注入パルスの
注入量を決めれば正しい較正が可能である。
Q = V k / V X In this way, if the voltage rise ratio Q is obtained and the value is used to determine the injection amount of the injection pulse, correct calibration is possible.

【0077】(実施例3)図2は、較正パルス注入回路
8に外部インピーダンスRXを接続し、較正パルスを注
入した際検出される周波数スペクトルから求められる較
正パルス注入回路8の共振周波数特性を変えた後、その
共振周波数fk 以下の周波数の中からS/N比の高い周
波数を測定周波数として選択する部分放電測定方法を示
すものである。また、図3にその等価回路を示す。
(Embodiment 3) FIG. 2 shows a case where an external impedance RX is connected to the calibration pulse injection circuit 8 to change the resonance frequency characteristic of the calibration pulse injection circuit 8 obtained from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected. After that, a partial discharge measuring method is shown in which a frequency having a high S / N ratio is selected as a measuring frequency from the frequencies below the resonance frequency f k . Further, FIG. 3 shows an equivalent circuit thereof.

【0078】ここで、図2では絶縁接続箱1の金属遮蔽
層5間に直接較正パルスを注入するようにしているが、
較正用金属電極を介して静電容量結合で注入してもかま
わない。
Here, in FIG. 2, the calibration pulse is directly injected between the metal shield layers 5 of the insulating junction box 1, but
It may be injected by capacitive coupling through the calibration metal electrode.

【0079】この方法では、上記LCのパラメータは変
更せずに外部インピーダンスRXを接続し、図3に示す
ように、RをR=2r+RXのように大きくすることに
より、共振周波数のピークを生じないように直列共振の
周波数特性を変更する。実施例では、外部インピーダン
スとして抵抗成分を使用したが、これ以外にもインダク
タンスやキャパシタンス成分を接続することもできる。
In this method, the external impedance RX is connected without changing the parameters of the LC, and as shown in FIG. 3, by increasing R as R = 2r + RX, the peak of the resonance frequency does not occur. The frequency characteristic of series resonance is changed as described above. In the embodiment, the resistance component is used as the external impedance, but an inductance or capacitance component may be connected instead.

【0080】その外部インピーダンスRXの値は、以下
に示すようにして設定することができる。例えば、実用
上有効な許容誤差を2倍とすれば、Qを0.5〜2に選
べば良い。
The value of the external impedance RX can be set as follows. For example, if the practically effective allowable error is doubled, Q may be selected to be 0.5 to 2.

【0081】即ち、(3)式からQ=0.5を解けばR
=1265Ω、Q=2を解けばR=316Ωとなる。
That is, if Q = 0.5 is solved from the equation (3), R
= 1265Ω, and if Q = 2 is solved, R = 316Ω.

【0082】ここで、外部インピーダンスRXは、、R
=50Ωつまりケーブル2のサージインピーダンスrを
r=25Ωと仮定しているので、Rからサージインピー
ダンスの50Ωを引いて266〜1215Ωと選べば、
k 以下の全ての周波数において実用上有効な較正がで
きる。
Here, the external impedance RX is, R
= 50Ω, that is, the surge impedance r of the cable 2 is assumed to be r = 25Ω, so if 50Ω of the surge impedance is subtracted from R to select 266 to 1215Ω,
A practically valid calibration is possible at all frequencies below f k .

【0083】実際の測定では、この周波数範囲の中でS
/Nの高い周波数を選べば良い。
In the actual measurement, S within this frequency range
Select a frequency with a high / N.

【0084】以上、述べてきたように、これらの方法を
行えば、注入リード線10のインダクタンス成分に関わ
らず、部分放電パルスの測定周波数にS/N比の高い周
波数を選択できる。
As described above, by carrying out these methods, it is possible to select a frequency having a high S / N ratio as the measurement frequency of the partial discharge pulse regardless of the inductance component of the injection lead wire 10.

【0085】[0085]

【効果】この発明は、以上の様な方法により、従来、顧
みられなかった較正パルス注入リード線のインダクタン
スを考慮することで、数MHz〜数十MHzの周波数領
域での部分放電測定における較正が正しく行えるように
なる。
The present invention makes it possible to perform calibration in partial discharge measurement in a frequency range of several MHz to several tens of MHz by taking into consideration the inductance of a calibration pulse injection lead wire, which has not been neglected in the past, by the above method. You can do it right.

【0086】このため、部分放電測定の較正における測
定周波数を正しく選択できる。
Therefore, the measurement frequency in the calibration of the partial discharge measurement can be correctly selected.

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

【図1】実施例1の作用を示すスペクトル図FIG. 1 is a spectrum diagram showing the operation of Example 1.

【図2】実施例1の作用説明図FIG. 2 is an explanatory view of the operation of the first embodiment.

【図3】実施例3の等価回路図FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the third embodiment.

【図4】直列共振の発生メカニズムを説明するための作
用説明図
FIG. 4 is an operation explanatory view for explaining a generation mechanism of series resonance.

【図5】較正回路の等価回路図FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a calibration circuit.

【図6】較正回路の等価回路図FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a calibration circuit.

【図7】較正回路の共振特性を説明する作用図FIG. 7 is an operation diagram illustrating resonance characteristics of a calibration circuit.

【図8】注入リード線の無い場合の較正パルス注入時の
周波数スペクトル図
FIG. 8 is a frequency spectrum diagram when a calibration pulse is injected without an injection lead wire.

【図9】注入リード線の有る場合の較正パルス注入時の
周波数スペクトル図
FIG. 9 is a frequency spectrum diagram at the time of injection of a calibration pulse with an injection lead wire.

【図10】較正パルス注入時に測定される周波数スペク
トル図
FIG. 10 is a frequency spectrum diagram measured during calibration pulse injection.

【図11】部分放電測定回路を示す模式図FIG. 11 is a schematic diagram showing a partial discharge measurement circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ケーブル絶縁接続箱 2 ケーブル 2’ ケーブル導体 5 金属遮蔽層 6 検出インピーダンス 7 絶縁体 8 較正パルス注入回路 9 出力コンデンサ 10 パルス注入リード線 r サージインピーダンス 1 Cable Insulation Junction Box 2 Cable 2'Cable Conductor 5 Metal Shielding Layer 6 Detection Impedance 7 Insulator 8 Calibration Pulse Injection Circuit 9 Output Capacitor 10 Pulse Injection Lead Wire r Surge Impedance

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケーブル絶縁接続箱の絶縁体により分離
された金属遮蔽層間または金属遮蔽層と対地間に接続さ
れた較正パルス注入回路から較正パルスを注入し、その
際検出される周波数スペクトルから部分放電パルスの測
定周波数を決定する部分放電測定方法において、 上記較正パルスを注入した際検出される周波数スペクト
ルから、注入回路の共振による周波数ピークを求め、そ
の求めた共振周波数のピーク周波数の80%以下の周波
数の中からS/N比の高い周波数を部分放電パルスの測
定周波数として選択する部分放電測定方法。
1. A calibration pulse injection circuit, which is connected between metal shield layers separated by an insulator of a cable insulation junction box or between the metal shield layer and the ground, injects a calibration pulse, and a part from a frequency spectrum detected at that time is injected. In the partial discharge measuring method for determining the measurement frequency of the discharge pulse, the frequency peak due to the resonance of the injection circuit is obtained from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected, and 80% or less of the peak frequency of the obtained resonance frequency. A partial discharge measuring method in which a frequency having a high S / N ratio is selected as the measurement frequency of the partial discharge pulse from among the frequencies.
【請求項2】 ケーブル絶縁接続箱の絶縁体により分離
された金属遮蔽層間または金属遮蔽層と対地間に接続さ
れた較正パルス注入回路から較正パルスを注入し、その
際検出される周波数スペクトルから部分放電パルスの測
定周波数を決定する部分放電測定方法において、 上記較正パルスを注入した際検出される周波数スペクト
ルから注入回路の共振周波数による較正誤差を求め、較
正パルスの注入量を調整することでこの誤差を補正して
共振周波数近傍の周波数を測定周波数として選択する部
分放電測定方法。
2. A calibration pulse is injected from a calibration pulse injection circuit connected between the metal shield layers separated by the insulator of the cable insulation junction box or between the metal shield layer and the ground, and a part of the frequency spectrum detected at that time is injected. In the partial discharge measurement method that determines the measurement frequency of the discharge pulse, find the calibration error due to the resonance frequency of the injection circuit from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected, and adjust this injection error by adjusting the injection amount of the calibration pulse. The partial discharge measuring method in which the frequency near the resonance frequency is corrected and is selected as the measurement frequency.
【請求項3】 ケーブル絶縁接続箱の絶縁体により分離
された金属遮蔽層間または金属遮蔽層と対地間に接続さ
れた較正パルス注入回路から較正パルスを注入し、その
際検出される周波数スペクトルから部分放電パルスの測
定周波数を決定する部分放電測定方法において、 上記較正パルス注入系に外部インピーダンスを接続し、
上記較正パルスを注入した際検出される周波数スペクト
ルから求められる較正パルス注入回路の共振周波数特性
を変えた後、その共振周波数以下の周波数の中からS/
N比の高い周波数を測定周波数として選択する部分放電
測定方法。
3. Injecting a calibration pulse from a calibration pulse injection circuit connected between the metal shield layers separated by the insulator of the cable insulation junction box or between the metal shield layer and the ground, and a part from the frequency spectrum detected at that time is injected. In the partial discharge measurement method for determining the measurement frequency of the discharge pulse, connecting an external impedance to the calibration pulse injection system,
After changing the resonance frequency characteristic of the calibration pulse injection circuit obtained from the frequency spectrum detected when the calibration pulse is injected, S / is selected from frequencies below the resonance frequency.
A partial discharge measurement method in which a frequency with a high N ratio is selected as a measurement frequency.
JP437794A 1994-01-20 1994-01-20 Partial discharge measuring method Pending JPH07209370A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8472278B2 (en) 2010-04-09 2013-06-25 Qualcomm Incorporated Circuits, systems and methods for adjusting clock signals based on measured performance characteristics

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