JPH07235244A - 開閉器の絶縁劣化検出方法 - Google Patents
開閉器の絶縁劣化検出方法Info
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- JPH07235244A JPH07235244A JP2410594A JP2410594A JPH07235244A JP H07235244 A JPH07235244 A JP H07235244A JP 2410594 A JP2410594 A JP 2410594A JP 2410594 A JP2410594 A JP 2410594A JP H07235244 A JPH07235244 A JP H07235244A
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- insulation
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- grounding wire
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- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title abstract 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title abstract 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 6
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 19
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 abstract description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 2
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Landscapes
- High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)
- Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電源側や負荷側を切り離すことなく、内部の絶
縁物の劣化を検出する。 【構成】接地線６に流れる漏れ電流を変流器８で検出
し、この漏れ電流中に含まれる高次高調波成分を検出す
る。この検出したある次数の高調波を基準として、さら
に高次の高調波の含有比を求める。
縁物の劣化を検出する。 【構成】接地線６に流れる漏れ電流を変流器８で検出
し、この漏れ電流中に含まれる高次高調波成分を検出す
る。この検出したある次数の高調波を基準として、さら
に高次の高調波の含有比を求める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空開閉器等のような
密閉電気機器の内部の絶縁物の劣化状態を検出する開閉
器の絶縁劣化検出方法に関するものである。
密閉電気機器の内部の絶縁物の劣化状態を検出する開閉
器の絶縁劣化検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は、真空開閉器の代表例を示す縦断
面図である。一般に真空開閉器は、図６に示すように、
屋外への使用を考慮して、タンク１と蓋２で密閉構造と
なっており、内部の絶縁物を外部から点検することはで
きない。
面図である。一般に真空開閉器は、図６に示すように、
屋外への使用を考慮して、タンク１と蓋２で密閉構造と
なっており、内部の絶縁物を外部から点検することはで
きない。
【０００３】なお、真空開閉器は通常、配電線の柱上に
設置され、主回路導体３は配電線に接続されているた
め、例えば、絶縁シャフト11Ａ，11Ｂの外周に施された
絶縁物４や軸心に導体が貫通するブッシング５を通し
て、微少な漏れ電流が接地されたタンク１に流れてい
る。
設置され、主回路導体３は配電線に接続されているた
め、例えば、絶縁シャフト11Ａ，11Ｂの外周に施された
絶縁物４や軸心に導体が貫通するブッシング５を通し
て、微少な漏れ電流が接地されたタンク１に流れてい
る。
【０００４】図７は、この漏れ電流を説明する接続図
で、内部の絶縁抵抗４ａと主回路対地静電容量４ｂは、
主回路導体３とタンク１の間に存在する。（他の２相は
図示しないが同じ）。タンク１は、接地線６を介して大
地に接続されている。なお、符号11は真空バルブを示
す。
で、内部の絶縁抵抗４ａと主回路対地静電容量４ｂは、
主回路導体３とタンク１の間に存在する。（他の２相は
図示しないが同じ）。タンク１は、接地線６を介して大
地に接続されている。なお、符号11は真空バルブを示
す。
【０００５】真空開閉器の接地線６には、漏れ電流が流
れているため、従来は、接地線６に変流器８を接続し、
電流計９でこの漏れ電流を測定することにより、内部の
絶縁物の劣化状態を検出している。
れているため、従来は、接地線６に変流器８を接続し、
電流計９でこの漏れ電流を測定することにより、内部の
絶縁物の劣化状態を検出している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般に
真空開閉器の接地線６には、他の電気機器、例えば、避
雷器の接地線も接続され碍子などの漏れ電流も含まれて
いるため、他の電気機器の絶縁抵抗７ａと静電容量７ｂ
を経て大地に流れる電流を併せて計測しており、真空開
閉器の内部の絶縁状態を正確に測定しているとは言えな
い。したがって、実際の内部の絶縁状態を検出するため
には、電源となる配電線から真空開閉器を切り離すこと
が必要であり、そのためには、端末ケ―ブルの接続を切
り離し、負荷の運転を停止しなければならない。
真空開閉器の接地線６には、他の電気機器、例えば、避
雷器の接地線も接続され碍子などの漏れ電流も含まれて
いるため、他の電気機器の絶縁抵抗７ａと静電容量７ｂ
を経て大地に流れる電流を併せて計測しており、真空開
閉器の内部の絶縁状態を正確に測定しているとは言えな
い。したがって、実際の内部の絶縁状態を検出するため
には、電源となる配電線から真空開閉器を切り離すこと
が必要であり、そのためには、端末ケ―ブルの接続を切
り離し、負荷の運転を停止しなければならない。
【０００７】上述したように、真空開閉器等の密閉機器
は、接続状態での内部の絶縁状態の測定が極めて困難で
ある。本発明は、これらの事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、接続状態にある真空開閉器等
の密閉電気機器の内部の絶縁状態を外部からより容易に
検出することのできる開閉器の絶縁劣化検出方法を得る
ことにある。
は、接続状態での内部の絶縁状態の測定が極めて困難で
ある。本発明は、これらの事情に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、接続状態にある真空開閉器等
の密閉電気機器の内部の絶縁状態を外部からより容易に
検出することのできる開閉器の絶縁劣化検出方法を得る
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、電源に接続さ
れた開閉器等の機器の接地線に流れる漏れ電流中の高次
高調波成分を検出し、ある次数の高調波を基準として、
さらに高次の高調波の含有比率により、内部の絶縁状態
の診断を行う開閉器の絶縁劣化検出方法である。
れた開閉器等の機器の接地線に流れる漏れ電流中の高次
高調波成分を検出し、ある次数の高調波を基準として、
さらに高次の高調波の含有比率により、内部の絶縁状態
の診断を行う開閉器の絶縁劣化検出方法である。
【０００９】
【作用】電気機器を構成する有機絶縁物の劣化に伴い発
生する高調波成分と、他の電気機器を構成する無機絶縁
物の発生する高調波成分とを識別して検出することによ
り、有機絶縁物の劣化や密閉状態の破壊等による絶縁物
表面への湿潤状態を外部から検出可能とする。
生する高調波成分と、他の電気機器を構成する無機絶縁
物の発生する高調波成分とを識別して検出することによ
り、有機絶縁物の劣化や密閉状態の破壊等による絶縁物
表面への湿潤状態を外部から検出可能とする。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例の構成を示す接続図
である。図１において、符号１は真空開閉器のタンク
で、符号３は主回路導体を示し、これらの間には絶縁物
で構成された絶縁抵抗４ａと静電容量４ｂが介在してい
る。このタンク１は、接地線６を通じて大地に接続され
ている。
明する。図１は、本発明の一実施例の構成を示す接続図
である。図１において、符号１は真空開閉器のタンク
で、符号３は主回路導体を示し、これらの間には絶縁物
で構成された絶縁抵抗４ａと静電容量４ｂが介在してい
る。このタンク１は、接地線６を通じて大地に接続され
ている。
【００１１】また、接地線６には、他の電気機器、例え
ば、碍子や避雷器等が接続されており、これらの電気機
器の絶縁抵抗７ａと静電容量７ｂが主回路導体３と接地
線６の間に存在する。ここで、本発明では、接地線６に
変流器８を接続し、その出力を高調波解析装置10へ接続
している。
ば、碍子や避雷器等が接続されており、これらの電気機
器の絶縁抵抗７ａと静電容量７ｂが主回路導体３と接地
線６の間に存在する。ここで、本発明では、接地線６に
変流器８を接続し、その出力を高調波解析装置10へ接続
している。
【００１２】次に、このように構成された実施例の作用
を説明する。絶縁抵抗４ａと絶縁抵抗７ａは、絶縁物の
内部と表面の抵抗の合成抵抗として表わされ、その印加
電圧による抵抗値は一定でなく、印加電圧の関数となる
ことが知られている。
を説明する。絶縁抵抗４ａと絶縁抵抗７ａは、絶縁物の
内部と表面の抵抗の合成抵抗として表わされ、その印加
電圧による抵抗値は一定でなく、印加電圧の関数となる
ことが知られている。
【００１３】図２は、印加電圧による絶縁抵抗の変化を
示すグラフで、無機絶縁物による絶縁抵抗特性を示す折
線７ａ１と正常時の有機絶縁物による絶縁抵抗特性を示
す折線４ａ１を示す。有機物絶縁抵抗特性は折線４ａ１
に示すように、印加電圧により変化率が変化する点を示
すことがある。また、折線４ａ２、有機絶縁物の劣化と
表面の湿潤による絶縁抵抗特性で、絶縁抵抗が低いとと
もに特性の折点が異なる。
示すグラフで、無機絶縁物による絶縁抵抗特性を示す折
線７ａ１と正常時の有機絶縁物による絶縁抵抗特性を示
す折線４ａ１を示す。有機物絶縁抵抗特性は折線４ａ１
に示すように、印加電圧により変化率が変化する点を示
すことがある。また、折線４ａ２、有機絶縁物の劣化と
表面の湿潤による絶縁抵抗特性で、絶縁抵抗が低いとと
もに特性の折点が異なる。
【００１４】以上の説明から、漏れ電流を決定する主回
路導体３と接地線６との間のインピ―ダンスＺは、真空
開閉器の内部の絶縁抵抗と静電容量をそれぞれＲa ，Ｃ
a とし、外部の絶縁抵抗と静電容量をそれぞれＲb ，Ｃ
b とすると、次式のようになる。
路導体３と接地線６との間のインピ―ダンスＺは、真空
開閉器の内部の絶縁抵抗と静電容量をそれぞれＲa ，Ｃ
a とし、外部の絶縁抵抗と静電容量をそれぞれＲb ，Ｃ
b とすると、次式のようになる。
【００１５】
【数１】
【００１６】一方、主回路導体３と接地線６の間に印加
される電圧Ｅは、主回路導体３の電圧をＥ0 とすると、
される電圧Ｅは、主回路導体３の電圧をＥ0 とすると、
【数２】 であり、漏れ電流ｉは、
【数３】 となり、Ｚは電圧の関数であるため、
【数４】 となり、正弦波とはならず、奇数次高調波を含んだ電流
となる。
となる。
【００１７】図３は、真空開閉器が正常時の漏れ電流の
高調波分を計算で解析した結果を示すグラフである。こ
こで、絶縁抵抗の大きさにより電流のレベルが変化する
ため、１次電流を０ｄＢとおいている。つまり、ｉn ／
ｉ1 として表わしている。
高調波分を計算で解析した結果を示すグラフである。こ
こで、絶縁抵抗の大きさにより電流のレベルが変化する
ため、１次電流を０ｄＢとおいている。つまり、ｉn ／
ｉ1 として表わしている。
【００１８】図４は、有機絶縁物の劣化や表面の湿潤状
態における漏れ電流の高調波分の解析結果である。両者
の比較において、１次電流で正規化すると、３次高調波
以上でほぼ20ｄＢで10倍に増えている。これにより、機
器単体では容易に内部の絶縁状態が検知できるが、実際
の回路においては、外部の絶縁抵抗Ｒb と静電容量Ｃb
の影響を受ける。つまり、これらの絶縁抵抗Ｒb と静電
容量Ｃb は、機器の設置状況や場所の影響を受けて未知
であり、また、低次高調波の発生も見られるため、１次
電流との対比では不確実となってしまう。
態における漏れ電流の高調波分の解析結果である。両者
の比較において、１次電流で正規化すると、３次高調波
以上でほぼ20ｄＢで10倍に増えている。これにより、機
器単体では容易に内部の絶縁状態が検知できるが、実際
の回路においては、外部の絶縁抵抗Ｒb と静電容量Ｃb
の影響を受ける。つまり、これらの絶縁抵抗Ｒb と静電
容量Ｃb は、機器の設置状況や場所の影響を受けて未知
であり、また、低次高調波の発生も見られるため、１次
電流との対比では不確実となってしまう。
【００１９】図５は、15次高調波を基準とし、白い部分
で示す正常時の高調波と斜線を施した部分で示す湿潤時
の高調波を比較し、その増加を示すものである。15次以
上の高調波では、外部機器の絶縁抵抗による高調波の影
響を受けないこと、および、配電線に接続された変換装
置による影響、一般に６ｎ±１次への影響を除けば、例
えば、15次高調波に対する21次及び27次と33次高調波の
変化を監視することにより、機器の内部の絶縁劣化と湿
潤状態を検知することができる。
で示す正常時の高調波と斜線を施した部分で示す湿潤時
の高調波を比較し、その増加を示すものである。15次以
上の高調波では、外部機器の絶縁抵抗による高調波の影
響を受けないこと、および、配電線に接続された変換装
置による影響、一般に６ｎ±１次への影響を除けば、例
えば、15次高調波に対する21次及び27次と33次高調波の
変化を監視することにより、機器の内部の絶縁劣化と湿
潤状態を検知することができる。
【００２０】なお、ここでは15次に対する高調波で説明
してきたが、機器の内部の絶縁構成は多様であり、その
絶縁特性も異なるため、他次数での対比がさらに有効で
ある可能性もある。
してきたが、機器の内部の絶縁構成は多様であり、その
絶縁特性も異なるため、他次数での対比がさらに有効で
ある可能性もある。
【００２１】また、上記実施例では、真空開閉器の例で
説明したが、真空遮断器にも適用することができる。
説明したが、真空遮断器にも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電気機器に固有の絶縁特性の変化を基にして、高次高調
波の変化を検出したので、他の電気機器による高調波の
影響を受けることなく、開閉器等の密閉電気機器の内部
の絶縁状態を検出でき、接地線へ流れる漏れ電流を測定
するので、安全且つ容易に検出できるだけでなく、負荷
が接続された電気機器を切り離すことなく測定すること
ができる開閉器の絶縁劣化検出方法を得ることができ
る。
電気機器に固有の絶縁特性の変化を基にして、高次高調
波の変化を検出したので、他の電気機器による高調波の
影響を受けることなく、開閉器等の密閉電気機器の内部
の絶縁状態を検出でき、接地線へ流れる漏れ電流を測定
するので、安全且つ容易に検出できるだけでなく、負荷
が接続された電気機器を切り離すことなく測定すること
ができる開閉器の絶縁劣化検出方法を得ることができ
る。
【図１】本発明の開閉器の絶縁劣化検出方法の一実施例
を示す接続図。
を示す接続図。
【図２】本発明の開閉器の絶縁劣化検出方法の作用を示
すグラフ。
すグラフ。
【図３】本発明の開閉器の絶縁劣化検出方法の図２と異
る作用を示すグラフ。
る作用を示すグラフ。
【図４】本発明の開閉器の絶縁劣化検出方法の図２，図
３と異る作用を示すグラフ。
３と異る作用を示すグラフ。
【図５】本発明の開閉器の絶縁劣化検出方法の図２，図
３及び図４と異る作用を示すグラフ。
３及び図４と異る作用を示すグラフ。
【図６】本発明及び従来の開閉器の絶縁劣化検出方法の
対象の一例となる真空開閉器を示す断面図。
対象の一例となる真空開閉器を示す断面図。
【図７】従来の開閉器の絶縁劣化検出方法の一例を示す
接続図。
接続図。
１…タンク、２…蓋、３…主回路導体、４…絶縁物、４
ａ，７ａ…絶縁抵抗、４ｂ，７ｂ…静電容量、５…ブッ
シング、６…接地線、８…変流器、９…電流計、10…高
調波解析装置、11…真空バルブ、11Ａ，11Ｂ…絶縁シャ
ット。
ａ，７ａ…絶縁抵抗、４ｂ，７ｂ…静電容量、５…ブッ
シング、６…接地線、８…変流器、９…電流計、10…高
調波解析装置、11…真空バルブ、11Ａ，11Ｂ…絶縁シャ
ット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 広之 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 櫻井 雅教 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 電源に接続された開閉器の接地電流に含
まれる高調波を検出し、この高調波に含まれる基準高調
波と、この基準高調波より高次の高調波の比から、前記
開閉器の内部の絶縁物の劣化を検出する開閉器の絶縁劣
化検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410594A JPH07235244A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 開閉器の絶縁劣化検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2410594A JPH07235244A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 開閉器の絶縁劣化検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235244A true JPH07235244A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12129072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2410594A Pending JPH07235244A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 開閉器の絶縁劣化検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235244A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011076951A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toshiba Corp | 真空遮断器 |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP2410594A patent/JPH07235244A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011076951A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Toshiba Corp | 真空遮断器 |
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