JPH09318698A - 部分放電検知方法及び部分放電検知装置 - Google Patents
部分放電検知方法及び部分放電検知装置Info
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- JPH09318698A JPH09318698A JP8160893A JP16089396A JPH09318698A JP H09318698 A JPH09318698 A JP H09318698A JP 8160893 A JP8160893 A JP 8160893A JP 16089396 A JP16089396 A JP 16089396A JP H09318698 A JPH09318698 A JP H09318698A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ランダムノイズや突発ノイズ等のバックグラ
ンドノイズの影響を排除してアンテナの受信信号から配
電機器等の種々の電気機器の部分放電の有無を検知す
る。 【解決手段】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波をアンテナ１により
受信し、このアンテナ１の受信信号に含まれた設定した
測定周波数の電磁波の系統電源周波数の２倍の周波数で
変化する検知対象成分を抽出し、この成分の大きさから
部分放電の有無を検知する。
ンドノイズの影響を排除してアンテナの受信信号から配
電機器等の種々の電気機器の部分放電の有無を検知す
る。 【解決手段】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波をアンテナ１により
受信し、このアンテナ１の受信信号に含まれた設定した
測定周波数の電磁波の系統電源周波数の２倍の周波数で
変化する検知対象成分を抽出し、この成分の大きさから
部分放電の有無を検知する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、配電機器等の電
気機器の部分放電を、その電磁波の受信により非接触に
検知し、電気機器の絶縁劣化の非接触検出等を可能にす
る部分放電検知方法及び部分放電検知装置に関する。
気機器の部分放電を、その電磁波の受信により非接触に
検知し、電気機器の絶縁劣化の非接触検出等を可能にす
る部分放電検知方法及び部分放電検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、配電線路の柱上機器（ブッシン
グ，変圧器等）のような配電機器（配電機材）やモータ
等の主に高電圧が印加される電気機器は、絶縁劣化によ
っていわゆる部分放電が生じ、この放電に伴って高周
波，広帯域の電磁波を発生する。
グ，変圧器等）のような配電機器（配電機材）やモータ
等の主に高電圧が印加される電気機器は、絶縁劣化によ
っていわゆる部分放電が生じ、この放電に伴って高周
波，広帯域の電磁波を発生する。
【０００３】この電磁波は系統電源の電圧（電源電圧）
が図１０の（ａ）に示すように変化する場合、部分放電
の発生に基づき、同図の（ｂ）に示すようにその正，負
のピークに同期して発生し、系統電源に同期する。しか
も、その大きさ（レベル）は一般に部分放電が進行する
に従って大きくなる。
が図１０の（ａ）に示すように変化する場合、部分放電
の発生に基づき、同図の（ｂ）に示すようにその正，負
のピークに同期して発生し、系統電源に同期する。しか
も、その大きさ（レベル）は一般に部分放電が進行する
に従って大きくなる。
【０００４】そして、この電磁波を検出して部分放電を
非接触に検知すれば、絶縁劣化の有無の非接触検出が行
えるため、従来、特定周波数の電磁波をアンテナにより
受信して測定し、その測定レベルと設定レベルとを比較
して部分放電の有無を検知し、測定レベルが設定レベル
以上になったときに部分放電を検知したとして、アラー
ム，指針又は音で絶縁劣化を報知することが行われてい
る。
非接触に検知すれば、絶縁劣化の有無の非接触検出が行
えるため、従来、特定周波数の電磁波をアンテナにより
受信して測定し、その測定レベルと設定レベルとを比較
して部分放電の有無を検知し、測定レベルが設定レベル
以上になったときに部分放電を検知したとして、アラー
ム，指針又は音で絶縁劣化を報知することが行われてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記部分放電により生
じた電磁波は微弱であり、従来の部分放電の検知の場
合、アンテナの受信信号に混入した放送波，通信波及び
車のエンジンや産業機器等から発生したノイズ，突発ノ
イズ等のいわゆるバックグランドノイズ（ＢＧＮ）のノ
イズ電波の影響を受け易い。
じた電磁波は微弱であり、従来の部分放電の検知の場
合、アンテナの受信信号に混入した放送波，通信波及び
車のエンジンや産業機器等から発生したノイズ，突発ノ
イズ等のいわゆるバックグランドノイズ（ＢＧＮ）のノ
イズ電波の影響を受け易い。
【０００６】そして、放送波，通信波等の周波数が決ま
っているノイズ電波については、受信信号の同調周波数
を上記ノイズ電波の周波数から外すなど、それらの影響
を排除して測定が行えるが、同調周波数帯でのいわゆる
ランダムノイズや突発ノイズは、除去することはできな
い。
っているノイズ電波については、受信信号の同調周波数
を上記ノイズ電波の周波数から外すなど、それらの影響
を排除して測定が行えるが、同調周波数帯でのいわゆる
ランダムノイズや突発ノイズは、除去することはできな
い。
【０００７】そして、従来は測定周波数の受信信号のレ
ベルをそのまま設定レベルと比較して検知するのみであ
るため、とくに前記のノイズ電波の影響を受けて誤検知
が生じる問題点があり、例えば配電線路の柱上機器の絶
縁劣化を非接触検出する場合、車のエンジン等から発生
したノイズ等からなるバックグランドノイズのノイズ電
波により絶縁劣化が誤検出されて検出の信頼性が低下す
る。
ベルをそのまま設定レベルと比較して検知するのみであ
るため、とくに前記のノイズ電波の影響を受けて誤検知
が生じる問題点があり、例えば配電線路の柱上機器の絶
縁劣化を非接触検出する場合、車のエンジン等から発生
したノイズ等からなるバックグランドノイズのノイズ電
波により絶縁劣化が誤検出されて検出の信頼性が低下す
る。
【０００８】本発明は、とくにバックグランドノイズの
影響を排除してアンテナの受信信号から電気機器の部分
放電の有無等を精度よく検知することを課題とし、その
ための検知方法及び装置を提供することを目的とする。
影響を排除してアンテナの受信信号から電気機器の部分
放電の有無等を精度よく検知することを課題とし、その
ための検知方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の部分放電検知方法は、配電機器等の電
気機器の部分放電により系統電源に同期して発生した電
磁波をアンテナにより受信し、このアンテナの受信信号
に含まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周波
数の２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出し、検
知対象成分の大きさから部分放電の有無を検知する。
めに、請求項１の部分放電検知方法は、配電機器等の電
気機器の部分放電により系統電源に同期して発生した電
磁波をアンテナにより受信し、このアンテナの受信信号
に含まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周波
数の２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出し、検
知対象成分の大きさから部分放電の有無を検知する。
【００１０】この場合、図１０の（ａ），（ｂ）からも
明らかなように部分放電の電磁波が系統電源に同期して
発生し、その大きさの変動周波数は系統電源の２倍にな
る。
明らかなように部分放電の電磁波が系統電源に同期して
発生し、その大きさの変動周波数は系統電源の２倍にな
る。
【００１１】したがって、アンテナの測定周波数の電磁
波の受信信号につき、系統電源に同期してその２倍の周
波数で変化する検知対象成分を抽出すると、バックグラ
ンドノイズの成分を排除して部分放電による電磁波が抽
出される。そして、抽出した検知対象成分の大きさから
精度よく部分放電の有無が検知される。
波の受信信号につき、系統電源に同期してその２倍の周
波数で変化する検知対象成分を抽出すると、バックグラ
ンドノイズの成分を排除して部分放電による電磁波が抽
出される。そして、抽出した検知対象成分の大きさから
精度よく部分放電の有無が検知される。
【００１２】この部分放電の有無の検知を実現するた
め、請求項２の部分放電検知装置は、配電機器等の電気
機器の部分放電により系統電源に同期して発生した電磁
波を受信するアンテナと、このアンテナの受信信号に含
まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周波数の
２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出する成分抽
出手段と、検知対象成分の大きさから部分放電の有無を
検知する放電判定手段とを備える。
め、請求項２の部分放電検知装置は、配電機器等の電気
機器の部分放電により系統電源に同期して発生した電磁
波を受信するアンテナと、このアンテナの受信信号に含
まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周波数の
２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出する成分抽
出手段と、検知対象成分の大きさから部分放電の有無を
検知する放電判定手段とを備える。
【００１３】また、請求項３の部分放電検知方法は、配
電機器等の電気機器の部分放電により系統電源に同期し
て発生した電磁波をアンテナにより受信し、このアンテ
ナの受信信号に含まれた設定した測定周波数の電磁波の
系統電源周波数の２倍の周波数で変化する検知対象成分
を抽出し、アンテナの受信信号のバックグランドノイズ
のレベルを検知し、検知対象成分とバックグランドノイ
ズとのレベルの比から部分放電の有無を検知する。
電機器等の電気機器の部分放電により系統電源に同期し
て発生した電磁波をアンテナにより受信し、このアンテ
ナの受信信号に含まれた設定した測定周波数の電磁波の
系統電源周波数の２倍の周波数で変化する検知対象成分
を抽出し、アンテナの受信信号のバックグランドノイズ
のレベルを検知し、検知対象成分とバックグランドノイ
ズとのレベルの比から部分放電の有無を検知する。
【００１４】したがって、この場合は設定した測定周波
数の受信信号から系統電源周波数の２倍の周波数で変化
する検知対象成分を抽出するとともに、そのバックグラ
ンドノイズを検知し、抽出した検知対象成分とバックグ
ランドノイズとの比により、部分放電の有無が精度よく
検知される。
数の受信信号から系統電源周波数の２倍の周波数で変化
する検知対象成分を抽出するとともに、そのバックグラ
ンドノイズを検知し、抽出した検知対象成分とバックグ
ランドノイズとの比により、部分放電の有無が精度よく
検知される。
【００１５】そして、この部分放電の有無の検知を実現
するため、請求項４の部分放電検知装置は、配電機器等
の電気機器の部分放電により系統電源に同期して発生し
た電磁波を受信するアンテナと、このアンテナの受信信
号に含まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周
波数の２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出する
成分抽出手段と、アンテナの受信信号のバックグランド
ノイズのレベルを検知するノイズ検知手段と、検知対象
成分と前記バックグランドノイズとのレベル比から前記
部分放電の有無を検知する放電判定手段とを備える。
するため、請求項４の部分放電検知装置は、配電機器等
の電気機器の部分放電により系統電源に同期して発生し
た電磁波を受信するアンテナと、このアンテナの受信信
号に含まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周
波数の２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出する
成分抽出手段と、アンテナの受信信号のバックグランド
ノイズのレベルを検知するノイズ検知手段と、検知対象
成分と前記バックグランドノイズとのレベル比から前記
部分放電の有無を検知する放電判定手段とを備える。
【００１６】さらに、請求項５の部分放電検知方法は、
配電機器等の電気機器の部分放電により系統電源に同期
して発生した電磁波をアンテナにより受信し、このアン
テナの受信信号に含まれた設定した測定周波数の電磁波
の系統電源周波数の２倍の周波数で変化する検知対象成
分を抽出し、アンテナの受信信号のバックグランドノイ
ズのレベルを検知し、検知対象成分の大きさから部分放
電の有無を検知し、検知対象成分とバックグランドノイ
ズとのレベルの比から前記部分放電の有無を検知し、検
知対象成分の大きさ，レベルの比の少なくとも一方の検
知結果が放電有りのときに部分放電の発生を検知する。
配電機器等の電気機器の部分放電により系統電源に同期
して発生した電磁波をアンテナにより受信し、このアン
テナの受信信号に含まれた設定した測定周波数の電磁波
の系統電源周波数の２倍の周波数で変化する検知対象成
分を抽出し、アンテナの受信信号のバックグランドノイ
ズのレベルを検知し、検知対象成分の大きさから部分放
電の有無を検知し、検知対象成分とバックグランドノイ
ズとのレベルの比から前記部分放電の有無を検知し、検
知対象成分の大きさ，レベルの比の少なくとも一方の検
知結果が放電有りのときに部分放電の発生を検知する。
【００１７】したがって、この場合は請求項１の検知方
法と請求項３の検知方法とを組合わせた手法により、い
ずれか一方の方法で部分放電有りと検知されたときに部
分放電の発生を検知し、部分放電の発生を、バックグラ
ンドノイズの影響を排除して精度よく確実に検知するこ
とができ、検知機能が著しく向上する。
法と請求項３の検知方法とを組合わせた手法により、い
ずれか一方の方法で部分放電有りと検知されたときに部
分放電の発生を検知し、部分放電の発生を、バックグラ
ンドノイズの影響を排除して精度よく確実に検知するこ
とができ、検知機能が著しく向上する。
【００１８】そして、この部分放電の有無の検知を実現
するため、請求項６の部分放電検知装置は、配電機器等
の電気機器の部分放電により系統電源に同期して発生し
た電磁波を受信するアンテナと、このアンテナの受信信
号に含まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周
波数の２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出する
周波数成分抽出手段と、アンテナの受信信号のバックグ
ランドノイズのレベルを検知するノイズ検知手段と、検
知対象成分の大きさから部分放電の有無を検知する第１
の判定手段と、検知対象成分とバックグランドノイズと
のレベルの比から前記部分放電の有無を検知する第２の
判定手段と、第１，第２の判定手段の少なくとも一方の
判定結果が放電有りのときに部分放電の発生を検知する
第３の判定手段とを備える。
するため、請求項６の部分放電検知装置は、配電機器等
の電気機器の部分放電により系統電源に同期して発生し
た電磁波を受信するアンテナと、このアンテナの受信信
号に含まれた設定した測定周波数の電磁波の系統電源周
波数の２倍の周波数で変化する検知対象成分を抽出する
周波数成分抽出手段と、アンテナの受信信号のバックグ
ランドノイズのレベルを検知するノイズ検知手段と、検
知対象成分の大きさから部分放電の有無を検知する第１
の判定手段と、検知対象成分とバックグランドノイズと
のレベルの比から前記部分放電の有無を検知する第２の
判定手段と、第１，第２の判定手段の少なくとも一方の
判定結果が放電有りのときに部分放電の発生を検知する
第３の判定手段とを備える。
【００１９】つぎに、測定周波数を複数設定し、各測定
周波数について請求項１，請求項３又は請求項５の検知
を行うときは、各測定周波数につき、同時に又は順次
に、検知対象成分を抽出して部分放電の有無を検知する
ことにより部分放電の電磁波との同期外れを防ぐことが
でき、検知漏れを無くすことが可能となる。。
周波数について請求項１，請求項３又は請求項５の検知
を行うときは、各測定周波数につき、同時に又は順次
に、検知対象成分を抽出して部分放電の有無を検知する
ことにより部分放電の電磁波との同期外れを防ぐことが
でき、検知漏れを無くすことが可能となる。。
【００２０】この場合、請求項２，請求項４又は請求項
６の部分放電検知装置において、複数の測定周波数につ
き、同時に又は順次に、成分抽出手段により検知対象成
分を抽出して部分放電の有無又は発生を検知すればよ
い。
６の部分放電検知装置において、複数の測定周波数につ
き、同時に又は順次に、成分抽出手段により検知対象成
分を抽出して部分放電の有無又は発生を検知すればよ
い。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態につき、図１
ないし図９を参照して説明する。 （第１の実施の形態）まず、請求項１，請求項２に対応
する第１の実施の形態につき、図１ないし図６を参照し
て説明する。
ないし図９を参照して説明する。 （第１の実施の形態）まず、請求項１，請求項２に対応
する第１の実施の形態につき、図１ないし図６を参照し
て説明する。
【００２２】図２は部分放電検知装置の構成を示し、ア
ンテナ１の０〜２００ＭHz程度の広帯域の受信信号はプ
リアンプ２を介してスペクトラムアナライザ３に供給さ
れる。
ンテナ１の０〜２００ＭHz程度の広帯域の受信信号はプ
リアンプ２を介してスペクトラムアナライザ３に供給さ
れる。
【００２３】このスペクトラムアナライザ３はいわゆる
携帯形のパソコンからなる後段のコンピュータ装置４の
キーボード操作等により測定条件等が操作設定され、測
定データをコンピュータ装置４に供給する。
携帯形のパソコンからなる後段のコンピュータ装置４の
キーボード操作等により測定条件等が操作設定され、測
定データをコンピュータ装置４に供給する。
【００２４】つぎに、コンピュータ装置４はスペクトラ
ムアナライザ３とともに成分抽出手段を形成するととも
に、この成分抽出手段の抽出結果から部分放電の有無を
検知する放電判定手段を形成し、図１のフローチャート
に従って動作する。
ムアナライザ３とともに成分抽出手段を形成するととも
に、この成分抽出手段の抽出結果から部分放電の有無を
検知する放電判定手段を形成し、図１のフローチャート
に従って動作する。
【００２５】ところで、この実施の形態においては、配
電線路の柱上機器を検知対象の電気機器とし、設定した
測定周波数の電磁波の系統電源周波数の２倍の周波数で
変化する検知対象成分の大きさから部分放電の有無を検
知する。
電線路の柱上機器を検知対象の電気機器とし、設定した
測定周波数の電磁波の系統電源周波数の２倍の周波数で
変化する検知対象成分の大きさから部分放電の有無を検
知する。
【００２６】この場合、いわゆる移動測定を行うため、
アンテナ１，プリアンプ２，スペクトラムアナライザ３
及びコンピュータ装置４は車に搭載され、電池５により
駆動される。
アンテナ１，プリアンプ２，スペクトラムアナライザ３
及びコンピュータ装置４は車に搭載され、電池５により
駆動される。
【００２７】一方、前記柱上機器が取付けられた電柱近
傍でのアンテナ１の受信信号の周波数特性は、絶縁不良
により部分放電が生じている場合に例えば図３の実線
に示すようになり、部分放電が生じていない場合には例
えば同図の実線に示すようになる。
傍でのアンテナ１の受信信号の周波数特性は、絶縁不良
により部分放電が生じている場合に例えば図３の実線
に示すようになり、部分放電が生じていない場合には例
えば同図の実線に示すようになる。
【００２８】なお、図３は０〜２００ＭHzの周波数特性
を示し、実線は約５０００ｐＣ（ピコクーロン）の部
分放電が発生している電柱での実測特性であり、実線
は健全な電柱での実測特性である。
を示し、実線は約５０００ｐＣ（ピコクーロン）の部
分放電が発生している電柱での実測特性であり、実線
は健全な電柱での実測特性である。
【００２９】そして、実線はノイズ電波に基づく測定
環境のバックグランドノイズ（ＢＧＮ）の特性に相当
し、実線はこのバックグランドノイズに部分放電の電
磁波が重畳した特性である。
環境のバックグランドノイズ（ＢＧＮ）の特性に相当
し、実線はこのバックグランドノイズに部分放電の電
磁波が重畳した特性である。
【００３０】このとき、部分放電の電磁波は図１０の
（ｂ）に示したように系統電源に同期してその２倍の周
波数で時間変化する。
（ｂ）に示したように系統電源に同期してその２倍の周
波数で時間変化する。
【００３１】しかも、実線，の比較からも明らかな
ように、絶縁不良によって発生した部分放電の電磁波の
受信レベルは、絶縁不良が発生しないときのバックグラ
ンドノイズのレベルより高くなり、しかも、そのレベル
差は周波数等によって異なる。
ように、絶縁不良によって発生した部分放電の電磁波の
受信レベルは、絶縁不良が発生しないときのバックグラ
ンドノイズのレベルより高くなり、しかも、そのレベル
差は周波数等によって異なる。
【００３２】そこで、実験データやフィールドデータか
ら予め測定周波数を選定しておき、コンピュータ装置４
に設定しておく。或いは、既に測定された図３の実線
のバックグランドノイズの周波数特性のグラフと，現在
の周波数特性測定データに基づく例えば同図の実線の
周波数特性のグラフとをコンピュータ装置４の表示画面
６に表示し、オペレータの操作により、実線，のレ
ベル差が大きく、部分放電の電磁波に対するバックグラ
ンドノイズの影響が少ない周波数を選び、キーボード７
により、この周波数を測定周波数に選定してコンピュー
タ装置４に設定する。
ら予め測定周波数を選定しておき、コンピュータ装置４
に設定しておく。或いは、既に測定された図３の実線
のバックグランドノイズの周波数特性のグラフと，現在
の周波数特性測定データに基づく例えば同図の実線の
周波数特性のグラフとをコンピュータ装置４の表示画面
６に表示し、オペレータの操作により、実線，のレ
ベル差が大きく、部分放電の電磁波に対するバックグラ
ンドノイズの影響が少ない周波数を選び、キーボード７
により、この周波数を測定周波数に選定してコンピュー
タ装置４に設定する。
【００３３】このようにして、測定地点に到着する前或
いは到着後に図１のステップＡ1 に示すように測定周波
数を選定し、コンピュータ装置４により同図のステップ
Ａ2に示すようにスペクトラムアナライザ３のタイムド
メイン測定を制御し、設定された適当な一定時間の測定
を行う。この測定データは図４に示すように、時間軸上
でバックグランドノイズの成分（ベースノイズ成分）ａ
に系統電源周波数の２倍の周波数の成分（１２０Hz成
分）ｂがパルス状に重畳した波形になる。
いは到着後に図１のステップＡ1 に示すように測定周波
数を選定し、コンピュータ装置４により同図のステップ
Ａ2に示すようにスペクトラムアナライザ３のタイムド
メイン測定を制御し、設定された適当な一定時間の測定
を行う。この測定データは図４に示すように、時間軸上
でバックグランドノイズの成分（ベースノイズ成分）ａ
に系統電源周波数の２倍の周波数の成分（１２０Hz成
分）ｂがパルス状に重畳した波形になる。
【００３４】一方、車のエンジンから発生したノイズ電
波や突発ノイズは、系統電源と非同期であり、そのた
め、検知対象成分を抽出すれば、自動的にこれらのノイ
ズ電波等が排除される。
波や突発ノイズは、系統電源と非同期であり、そのた
め、検知対象成分を抽出すれば、自動的にこれらのノイ
ズ電波等が排除される。
【００３５】なお、図５，図６に絶縁不良により部分放
電が生じている場合及び健全な場合の測定周波数の受信
信号の時間変化の実測例を示す。
電が生じている場合及び健全な場合の測定周波数の受信
信号の時間変化の実測例を示す。
【００３６】図５は測定周波数３５ＭHzに１２０Hzの検
知対象成分が発生している場合の特性であり、図６は測
定周波数が３０ＭHzで車のエンジンノイズがバックグラ
ンドノイズとして発生している健全な場合の特性であ
る。
知対象成分が発生している場合の特性であり、図６は測
定周波数が３０ＭHzで車のエンジンノイズがバックグラ
ンドノイズとして発生している健全な場合の特性であ
る。
【００３７】そして、図５，図６からも明らかなよう
に、図５では測定時間１００msecに等間隔の１２個のピ
ークが明りょうに現れている。
に、図５では測定時間１００msecに等間隔の１２個のピ
ークが明りょうに現れている。
【００３８】つぎに、測定した例えば図５の特性グラフ
をコンピュータ装置４の表示画面６に表示し、オペレー
タの判断で部分放電の有無を判定して検知することも可
能であるが、例えば数十万本もある電柱の柱上機器につ
いて部分放電の有無を検知するような場合には、自動的
に検知することが処理時間及び労力等の面から望まし
い。
をコンピュータ装置４の表示画面６に表示し、オペレー
タの判断で部分放電の有無を判定して検知することも可
能であるが、例えば数十万本もある電柱の柱上機器につ
いて部分放電の有無を検知するような場合には、自動的
に検知することが処理時間及び労力等の面から望まし
い。
【００３９】そこで、スペクトラムアナライザ３から測
定データが得られると、コンピュータ装置４は図１のス
テップＡ3 により、測定データのＦＦＴ解析を実行し、
測定周波数の受信信号から系統電源周波数の２倍の周波
数，例えば１２０Hzで変化する検知対象成分を抽出す
る。
定データが得られると、コンピュータ装置４は図１のス
テップＡ3 により、測定データのＦＦＴ解析を実行し、
測定周波数の受信信号から系統電源周波数の２倍の周波
数，例えば１２０Hzで変化する検知対象成分を抽出す
る。
【００４０】そして、コンピュータ装置４は抽出した検
知対象成分の大きさから部分放電の有無を検知するた
め、図１のステップＡ4 〜Ａ7 の放電判定手段を動作
し、ステップＡ4 ，Ａ5 により検知対象成分と予め設定
したレベル（設定レベル）とを比較し、部分放電の有無
の判定を行う。
知対象成分の大きさから部分放電の有無を検知するた
め、図１のステップＡ4 〜Ａ7 の放電判定手段を動作
し、ステップＡ4 ，Ａ5 により検知対象成分と予め設定
したレベル（設定レベル）とを比較し、部分放電の有無
の判定を行う。
【００４１】そして、検知対象成分のレベルが設定レベ
ルより大きければステップＡ6 により部分放電有りと判
定し、検知対象成分のレベルが設定レベル以下であれば
ステップＡ7 により部分放電無しと判定し、検知対象成
分の大きさから、バックグランドノイズ等を排除して自
動的に部分放電の有無を精度よく検知する。
ルより大きければステップＡ6 により部分放電有りと判
定し、検知対象成分のレベルが設定レベル以下であれば
ステップＡ7 により部分放電無しと判定し、検知対象成
分の大きさから、バックグランドノイズ等を排除して自
動的に部分放電の有無を精度よく検知する。
【００４２】なお、部分放電有りの判定時は図１のステ
ップＡ8 により、コンピュータ装置４から絶縁不良警報
用のアラームを発生するとともに、その表示画面６に判
定結果等を表示してオペレータによる手動の確認，判断
を支援する。
ップＡ8 により、コンピュータ装置４から絶縁不良警報
用のアラームを発生するとともに、その表示画面６に判
定結果等を表示してオペレータによる手動の確認，判断
を支援する。
【００４３】（第２の実施の形態）つぎに、請求項３及
び請求項４に対応する第２の実施の形態につき、図７等
を参照して説明する。この実施の形態が第１の実施の形
態と異なる点は、図２のコンピュータ装置４に、検知対
象成分とバックグランドノイズとの比から部分放電の有
無を検知する放電判定手段を設け、前記比から部分放電
の有無を検知するようにした点である。そして、コンピ
ュータ装置４は図７のフローチャートに従って動作す
る。
び請求項４に対応する第２の実施の形態につき、図７等
を参照して説明する。この実施の形態が第１の実施の形
態と異なる点は、図２のコンピュータ装置４に、検知対
象成分とバックグランドノイズとの比から部分放電の有
無を検知する放電判定手段を設け、前記比から部分放電
の有無を検知するようにした点である。そして、コンピ
ュータ装置４は図７のフローチャートに従って動作す
る。
【００４４】この場合、図７のステップＢ1 ，Ｂ2 ，Ｂ
3 により図１のステップＡ1 ，Ａ2，Ａ3 と同様の処理
が行われ、成分抽出手段のＦＦＴ解析によりアンテナ１
の測定周波数の受信信号から、系統電源周波数の２倍の
周波数で変化する検知対象成分が抽出される。
3 により図１のステップＡ1 ，Ａ2，Ａ3 と同様の処理
が行われ、成分抽出手段のＦＦＴ解析によりアンテナ１
の測定周波数の受信信号から、系統電源周波数の２倍の
周波数で変化する検知対象成分が抽出される。
【００４５】そして、ステップＢ4 によりコンピュータ
装置４のノイズ検知手段は、例えば図４の測定周波数の
測定データからそのうちの大きなレベルを除去して各レ
ベルの測定データを平均化し、同図のバックグランドノ
イズ成分ａのレベルをバックグランドノイズレベルとし
て求め、このレベルと抽出した検知対象成分との比を算
出する。
装置４のノイズ検知手段は、例えば図４の測定周波数の
測定データからそのうちの大きなレベルを除去して各レ
ベルの測定データを平均化し、同図のバックグランドノ
イズ成分ａのレベルをバックグランドノイズレベルとし
て求め、このレベルと抽出した検知対象成分との比を算
出する。
【００４６】さらに、ステップＢ5 ，Ｂ6 ，Ｂ7 により
コンピュータ装置４の放電判定手段が動作し、ステップ
Ｂ4 により求めた比と設定された適当な基準値とを比較
し、求められた比が基準値より大きければ部分放電有り
と判定し、基準値以下であれば部分放電無しと判定す
る。
コンピュータ装置４の放電判定手段が動作し、ステップ
Ｂ4 により求めた比と設定された適当な基準値とを比較
し、求められた比が基準値より大きければ部分放電有り
と判定し、基準値以下であれば部分放電無しと判定す
る。
【００４７】また、部分放電有りのときはステップＢ8
により図１のステップＡ8 と同様の警報を行う。そし
て、この場合は、検知対象成分の抽出により車のエンジ
ン等から発生したノイズ（ランダムノイズ）を除去する
とともに、検知対象成分とバックグランドノイズとの比
を求めて検知する。したがって、バックグランドノイズ
の小さい地域での検知精度を著しく高めることができ
る。
により図１のステップＡ8 と同様の警報を行う。そし
て、この場合は、検知対象成分の抽出により車のエンジ
ン等から発生したノイズ（ランダムノイズ）を除去する
とともに、検知対象成分とバックグランドノイズとの比
を求めて検知する。したがって、バックグランドノイズ
の小さい地域での検知精度を著しく高めることができ
る。
【００４８】（第３の実施の形態）つぎに、請求項５及
び請求項６に対応する第３の実施の形態につき、図８等
を参照して説明する。この実施の形態においては、第
１，第２の実施の形態の検知手法を併用し、さらに精度
の高い検知を行うため、図２のコンピュータ装置４に、
成分抽出手段，ノイズ検知手段及び第１，第２の実施の
形態の放電判定手段に相当する第１，第２の判定手段を
備えるとともに、両判定手段の少なくとも一方の判定結
果が放電有りのときに部分放電の発生を検知する第３の
判定手段を備える。
び請求項６に対応する第３の実施の形態につき、図８等
を参照して説明する。この実施の形態においては、第
１，第２の実施の形態の検知手法を併用し、さらに精度
の高い検知を行うため、図２のコンピュータ装置４に、
成分抽出手段，ノイズ検知手段及び第１，第２の実施の
形態の放電判定手段に相当する第１，第２の判定手段を
備えるとともに、両判定手段の少なくとも一方の判定結
果が放電有りのときに部分放電の発生を検知する第３の
判定手段を備える。
【００４９】そして、コンピュータ装置４は図８のフロ
ーチャートにしたがって動作する。この場合、図８のス
テップＣ1 〜Ｃ4 により図１のステップＡ1 〜Ａ4 と同
様の処理が行われ、成分抽出手段のＦＦＴ解析によりア
ンテナ１の測定周波数の受信信号から系統電源周波数の
２倍の周波数で変化する検知対象成分が抽出され、この
成分と設定レベルとを比較して部分放電の有無が検知さ
れる。
ーチャートにしたがって動作する。この場合、図８のス
テップＣ1 〜Ｃ4 により図１のステップＡ1 〜Ａ4 と同
様の処理が行われ、成分抽出手段のＦＦＴ解析によりア
ンテナ１の測定周波数の受信信号から系統電源周波数の
２倍の周波数で変化する検知対象成分が抽出され、この
成分と設定レベルとを比較して部分放電の有無が検知さ
れる。
【００５０】そして、この検知結果がステップＣ5 によ
り第１の判定結果として第１の判定手段に保持される。
つぎに、ステップＣ6 により図７のステップＢ4 ，Ｂ5
と同様の処理が行われ、抽出された検知対象成分とバッ
クグランドノイズとの比が求められ、この比と基準値と
を比較して部分放電の有無が検知される。
り第１の判定結果として第１の判定手段に保持される。
つぎに、ステップＣ6 により図７のステップＢ4 ，Ｂ5
と同様の処理が行われ、抽出された検知対象成分とバッ
クグランドノイズとの比が求められ、この比と基準値と
を比較して部分放電の有無が検知される。
【００５１】そして、この検知結果がステップＣ7 によ
り第２の判定結果として第２の判定手段に保持される。
さらに、ステップＣ8 ，Ｃ9 により第１，第２の判定結
果の少なくとも一方が部分放電有りのときにのみ、最終
的に、部分放電が発生していると判断し、ステップＣ10
により図１のステップＡ8 ，図７のステップＢ8 と同様
の警報を行う。
り第２の判定結果として第２の判定手段に保持される。
さらに、ステップＣ8 ，Ｃ9 により第１，第２の判定結
果の少なくとも一方が部分放電有りのときにのみ、最終
的に、部分放電が発生していると判断し、ステップＣ10
により図１のステップＡ8 ，図７のステップＢ8 と同様
の警報を行う。
【００５２】したがって、この場合は検知対象成分の大
きさからの判別と、検知対象成分とバックグランドノイ
ズとの比からの判別とを併用し、いずれか一方でも部分
放電有りと判別すれば、部分放電の発生を検知して警報
が行われ、部分放電の発生が漏れなく確実に、しかも、
一層精度よく検知される。
きさからの判別と、検知対象成分とバックグランドノイ
ズとの比からの判別とを併用し、いずれか一方でも部分
放電有りと判別すれば、部分放電の発生を検知して警報
が行われ、部分放電の発生が漏れなく確実に、しかも、
一層精度よく検知される。
【００５３】ところで、前記各実施の形態において、測
定周波数（同調周波数）の帯域は、不要なノイズを除去
して検知精度を高めるため、極力狭くすることが好まし
い。しかし、測定周波数の帯域を狭くすると、場合によ
っては部分放電による成分との同調が外れ、アンテナ１
の受信信号からの部分放電の成分の抽出に失敗する事態
も生じる。
定周波数（同調周波数）の帯域は、不要なノイズを除去
して検知精度を高めるため、極力狭くすることが好まし
い。しかし、測定周波数の帯域を狭くすると、場合によ
っては部分放電による成分との同調が外れ、アンテナ１
の受信信号からの部分放電の成分の抽出に失敗する事態
も生じる。
【００５４】そこで、測定周波数の帯域を極力狭くして
精度の高い検知を行うときは、測定周波数として、実験
データや周波数スペクトラムデータなどから適当な複数
の周波数を選定し、これらの測定周波数につき、コンピ
ュータ装置４の成分抽出手段等により、同時に又は順次
に検知対象成分を抽出して部分放電の有無又は発生を複
数回検知し、その結果から部分放電の有無を自動判定又
はオペレータの手動判定により検知することが好まし
い。
精度の高い検知を行うときは、測定周波数として、実験
データや周波数スペクトラムデータなどから適当な複数
の周波数を選定し、これらの測定周波数につき、コンピ
ュータ装置４の成分抽出手段等により、同時に又は順次
に検知対象成分を抽出して部分放電の有無又は発生を複
数回検知し、その結果から部分放電の有無を自動判定又
はオペレータの手動判定により検知することが好まし
い。
【００５５】そして、複数の測定周波数について同時に
検知するときは、例えば図９に示すように、プリアンプ
２の後段に分配器８を設けてアンテナ１の受信信号を複
数台のスペクトラムアナライザ３に分配し、さらに、各
アナライザ３の測定データをコンピュータ装置４に供給
し、このコンピュータ装置４により、例えば各スペクト
ラムアナライザ３の出力につき、図１，図７又は図８の
処理を時分割処理等を施せばよい。
検知するときは、例えば図９に示すように、プリアンプ
２の後段に分配器８を設けてアンテナ１の受信信号を複
数台のスペクトラムアナライザ３に分配し、さらに、各
アナライザ３の測定データをコンピュータ装置４に供給
し、このコンピュータ装置４により、例えば各スペクト
ラムアナライザ３の出力につき、図１，図７又は図８の
処理を時分割処理等を施せばよい。
【００５６】一方、アンテナ１は不要なノイズを除去す
る面からは、指向性のアンテナにより形成することが望
ましいが、例えば配電線路の多数の柱上機器について車
で移動しながら順次に検知するようなときは、受信範囲
を広くして受信位置等の制限をなくすことが作業時間の
短縮等の面からは好ましく、実際、短時間に検知するこ
とが極めて重要であるため、アンテナ１には無指向性の
アンテナが使用される。
る面からは、指向性のアンテナにより形成することが望
ましいが、例えば配電線路の多数の柱上機器について車
で移動しながら順次に検知するようなときは、受信範囲
を広くして受信位置等の制限をなくすことが作業時間の
短縮等の面からは好ましく、実際、短時間に検知するこ
とが極めて重要であるため、アンテナ１には無指向性の
アンテナが使用される。
【００５７】そのため、アンテナ１の受信信号には車の
エンジンのノイズ等の種々のノイズが必ず混入する。そ
して、各実施の形態のように、これらのノイズを排除し
て精度よく部分放電を検知すれば、短時間に精度の高い
検知が行え、配電線路の多数の電柱の柱上機器の部分放
電の有無の検知等に著しい効果を奏する。
エンジンのノイズ等の種々のノイズが必ず混入する。そ
して、各実施の形態のように、これらのノイズを排除し
て精度よく部分放電を検知すれば、短時間に精度の高い
検知が行え、配電線路の多数の電柱の柱上機器の部分放
電の有無の検知等に著しい効果を奏する。
【００５８】また、前記各実施の形態においてはスペク
トラムアナライザ３及びコンピュータ装置４により、Ｆ
ＦＴ解析により測定周波数の検知対象成分を抽出した
が、この成分はＤＦＴ解析等の他の周波数解析（分析）
の手法で抽出してもよく、フィルタ回路等のハードウェ
ア回路により抽出することも可能である。
トラムアナライザ３及びコンピュータ装置４により、Ｆ
ＦＴ解析により測定周波数の検知対象成分を抽出した
が、この成分はＤＦＴ解析等の他の周波数解析（分析）
の手法で抽出してもよく、フィルタ回路等のハードウェ
ア回路により抽出することも可能である。
【００５９】さらに、各機器の構成等は各実施の形態の
ものに限定されるものではなく、その際、駆動電源は電
池以外であってもよい。そして、種々の電気機器の部分
放電の有無の検知に適用できるのは勿論である。
ものに限定されるものではなく、その際、駆動電源は電
池以外であってもよい。そして、種々の電気機器の部分
放電の有無の検知に適用できるのは勿論である。
【００６０】
【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。まず、請求項１の部分放電検知方法及び請求項２の
部分放電検知装置の場合、設定した測定周波数の電磁波
につき、系統電源周波数の２倍の周波数で変化する検知
対象成分を抽出することにより、バックグランドノイズ
等を排除して部分放電による電磁波が精度よく抽出され
る。
る。まず、請求項１の部分放電検知方法及び請求項２の
部分放電検知装置の場合、設定した測定周波数の電磁波
につき、系統電源周波数の２倍の周波数で変化する検知
対象成分を抽出することにより、バックグランドノイズ
等を排除して部分放電による電磁波が精度よく抽出され
る。
【００６１】そして、抽出した検知対象成分の大きさか
ら精度よく部分放電の有無が検知されるため、この検知
に基づき、配電機器等の電気機器の絶縁不良を非接触に
精度よく検知することができる。
ら精度よく部分放電の有無が検知されるため、この検知
に基づき、配電機器等の電気機器の絶縁不良を非接触に
精度よく検知することができる。
【００６２】また、請求項３の部分放電検知方法及び請
求項４の部分放電検知装置の場合、系統電源周波数の２
倍の周波数で変化する検知対象成分が抽出され、抽出し
た検知対象成分とバックグランドノイズとの比により、
とくに、バックグランドノイズが小さい地域で部分放電
の有無を精度よく検知することができる。
求項４の部分放電検知装置の場合、系統電源周波数の２
倍の周波数で変化する検知対象成分が抽出され、抽出し
た検知対象成分とバックグランドノイズとの比により、
とくに、バックグランドノイズが小さい地域で部分放電
の有無を精度よく検知することができる。
【００６３】さらに、請求項５の部分放電検知方法及び
請求項６の部分放電検知装置の場合は、抽出した検知対
象成分の大きさから検知された部分放電の有無の判別結
果と、抽出した検知対象成分とバックグランドノイズと
の比から検知した部分放電の有無の判別結果との併用に
より、一層確実かつ精度よく部分放電の有無を検知する
ことができる。
請求項６の部分放電検知装置の場合は、抽出した検知対
象成分の大きさから検知された部分放電の有無の判別結
果と、抽出した検知対象成分とバックグランドノイズと
の比から検知した部分放電の有無の判別結果との併用に
より、一層確実かつ精度よく部分放電の有無を検知する
ことができる。
【００６４】また、請求項７の部分放電検知方法及び請
求項８の部分放電検知装置の場合は、測定周波数を複数
設定して測定周波数の同調外れを回避することにより、
部分放電の有無をより確実に検知することができる。
求項８の部分放電検知装置の場合は、測定周波数を複数
設定して測定周波数の同調外れを回避することにより、
部分放電の有無をより確実に検知することができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態のフローチャートで
ある。
ある。
【図２】本発明の第１の実施の形態の装置構成のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図３】図２のスペクトラムアナライザで処理した受信
信号の周波数特性図である。
信号の周波数特性図である。
【図４】図２のスペクトラムアナライザで処理した受信
信号の部分放電があるときの電磁波強度の時間変化の特
性図である。
信号の部分放電があるときの電磁波強度の時間変化の特
性図である。
【図５】図２のスペクトラムアナライザで処理した受信
信号の部分放電があるときの電磁波強度の時間変化の実
測図である。
信号の部分放電があるときの電磁波強度の時間変化の実
測図である。
【図６】図２のスペクトラムアナライザで処理した測定
周波数の受信信号の部分放電がなくランダムノイズが発
生しているときの電磁波強度の時間変化の実測図であ
る。
周波数の受信信号の部分放電がなくランダムノイズが発
生しているときの電磁波強度の時間変化の実測図であ
る。
【図７】本発明の第２の実施の形態のフローチャートで
ある。
ある。
【図８】本発明の第３の実施の形態のフローチャートで
ある。
ある。
【図９】本発明の他の装置構成のブロック図である。
【図１０】（ａ）は系統電圧の波形図，（ｂ）は（ａ）
に対応した部分放電の発生タイミングを表わした図であ
る。
に対応した部分放電の発生タイミングを表わした図であ
る。
１ アンテナ ３ スペクトラムアナライザ ４ コンピュータ装置
フロントページの続き (72)発明者 春田 清 富山県富山市牛島町15番１号 北陸電力株 式会社内 (72)発明者 石井 博美 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 宮林 幸正 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内 (72)発明者 芝原 和人 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波をアンテナにより受
信し、 前記アンテナの受信信号に含まれた設定した測定周波数
の電磁波の前記系統電源周波数の２倍の周波数で変化す
る検知対象部分を抽出し、 前記検知対象成分の大きさから前記部分放電の有無を検
知することを特徴とする部分放電検知方法。 - 【請求項２】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波を受信するアンテナ
と、 前記アンテナの受信信号に含まれた設定した測定周波数
の電磁波の前記系統電源周波数の２倍の周波数で変化す
る検知対象成分を抽出する成分抽出手段と、 前記検知対象成分の大きさから前記部分放電の有無を検
知する放電判定手段とを備えたことを特徴とする部分放
電検知装置。 - 【請求項３】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波をアンテナにより受
信し、 前記アンテナの受信信号に含まれた設定した測定周波数
の電磁波の前記系統電源周波数の２倍の周波数で変化す
る検知対象成分を抽出し、 前記アンテナの受信信号のバックグランドノイズのレベ
ルを検知し、 前記検知対象成分と前記バックグランドノイズとのレベ
ルの比から部分放電の有無を検知することを特徴とする
部分放電検知方法。 - 【請求項４】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波を受信するアンテナ
と、 前記アンテナの受信信号に含まれた設定した測定周波数
の電磁波の前記系統電源周波数の２倍の周波数で変化す
る検知対象成分を抽出する成分抽出手段と、 前記アンテナの受信信号のバックグランドノイズのレベ
ルを検知するノイズ検知手段と、 前記検知対象成分と前記バックグランドノイズとのレベ
ルの比から放電の有無を検知する放電判定手段とを備え
たことを特徴とする部分放電検知装置。 - 【請求項５】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波をアンテナにより受
信し、 前記アンテナの受信信号に含まれた設定した測定周波数
の電磁波の前記系統電源周波数の２倍の周波数で変化す
る検知対象成分を抽出し、 前記アンテナの受信信号のバックグランドノイズのレベ
ルを検知し、 前記検知対象成分の大きさから前記部分放電の有無を検
知し、 前記検知対象成分と前記バックグランドノイズとのレベ
ルの比から前記部分放電の有無を検知し、 前記検知対象成分の大きさ，前記レベルの比の少なくと
も一方の検知結果が放電有りのときに前記部分放電の発
生を検知することを特徴とする部分放電検知方法。 - 【請求項６】 配電機器等の電気機器の部分放電により
系統電源に同期して発生した電磁波を受信するアンテナ
と、 前記アンテナの受信信号に含まれた設定した測定周波数
の電磁波の前記系統電源周波数の２倍の周波数で変化す
る検知対象成分を抽出する成分抽出手段と、 前記アンテナの受信信号のバックグランドノイズのレベ
ルを検知するノイズ検知手段と、 前記検知対象成分の大きさから前記部分放電の有無を検
知する第１の判定手段と、 前記検知対象成分と前記バックグランドノイズとのレベ
ルの比から前記部分放電の有無を検知する第２の判定手
段と、 前記第１，第２の判定手段の少なくとも一方の判定結果
が放電有りのときに前記部分放電の発生を検知する第３
の判定手段とを備えたことを特徴とする部分放電検知装
置。 - 【請求項７】 複数の測定周波数につき、同時に又は順
次に検知対象成分を抽出して部分放電の有無又は発生を
検知することを特徴とする請求項１，請求項３又は請求
項５記載の部分放電検知方法。 - 【請求項８】 複数の測定周波数につき、同時に又は順
次に、成分抽出手段により検知対象成分を抽出して部分
放電の有無又は発生を検知することを特徴とする請求項
２，請求項４又は請求項６記載の部分放電検知装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08160893A JP3091833B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 部分放電検知方法及び部分放電検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08160893A JP3091833B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 部分放電検知方法及び部分放電検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09318698A true JPH09318698A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3091833B2 JP3091833B2 (ja) | 2000-09-25 |
Family
ID=15724648
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|---|---|---|---|
| JP08160893A Expired - Fee Related JP3091833B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 部分放電検知方法及び部分放電検知装置 |
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|---|---|
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-
1996
- 1996-05-31 JP JP08160893A patent/JP3091833B2/ja not_active Expired - Fee Related
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