JPH1019953A - 放電検出装置 - Google Patents
放電検出装置Info
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- JPH1019953A JPH1019953A JP17115196A JP17115196A JPH1019953A JP H1019953 A JPH1019953 A JP H1019953A JP 17115196 A JP17115196 A JP 17115196A JP 17115196 A JP17115196 A JP 17115196A JP H1019953 A JPH1019953 A JP H1019953A
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- JP
- Japan
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- signal
- discharge
- microwave sensor
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- electromagnetic wave
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 精度の高い、かつ、非密閉空間にある対象機
器の放電も正確に検知する放電検出装置を得ることを目
的とする。 【解決手段】 放電検出対象機器からの放電による電磁
波を受信するアンテナ部と、このアンテナで受信された
放電による電磁波の信号を処理する信号処理部からなる
マイクロ波センサと、放電検出対象機器へ供給される交
流電源の波形を抽出した入力とマイクロ波センサからの
入力との時間関係を比較し、予め定められた関係を参照
して放電による電磁波の性質を特定する比較演算部を設
けた判定手段を組み合わせた。
器の放電も正確に検知する放電検出装置を得ることを目
的とする。 【解決手段】 放電検出対象機器からの放電による電磁
波を受信するアンテナ部と、このアンテナで受信された
放電による電磁波の信号を処理する信号処理部からなる
マイクロ波センサと、放電検出対象機器へ供給される交
流電源の波形を抽出した入力とマイクロ波センサからの
入力との時間関係を比較し、予め定められた関係を参照
して放電による電磁波の性質を特定する比較演算部を設
けた判定手段を組み合わせた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力機器の劣化・
異常等によって発生した放電を検出する装置に関するも
のである。
異常等によって発生した放電を検出する装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】電力機器の劣化・異常等によって放電が
発生すると、付随して電位変動・光・音・化学反応・電
磁波等が発生する。これらの付随して発生する現象を検
出することによって、放電を検知する様々な装置が知ら
れており、その中の電磁波を検出する装置としてマイク
ロ波センサがある。
発生すると、付随して電位変動・光・音・化学反応・電
磁波等が発生する。これらの付随して発生する現象を検
出することによって、放電を検知する様々な装置が知ら
れており、その中の電磁波を検出する装置としてマイク
ロ波センサがある。
【０００３】図５は、特願平０６−２６７１３３号に示
されるマイクロ波センサによる放電検出装置を示す構成
図である。図において、２１は放電を発生する機器の電
力機器ケース、２２は電力機器、２３は電力機器ケース
２１に取り付けられ放電により発生したマイクロ波信号
を受信するアンテナ、２４はアンテナ２３に接続されマ
イクロ波信号を増幅・検波し、この検波後のビデオ信号
を増幅する信号処理部であり、２５はビデオ信号を出力
する出力端子である。出力端子２５から出力されるビデ
オ信号は、用途・環境等によりアナログビデオ信号、デ
ジタル化のいずれも可能である。図５の構成図におい
て、アンテナ２３、信号処理部２４、出力端子２５でマ
イクロ波センサ２６を形成する。
されるマイクロ波センサによる放電検出装置を示す構成
図である。図において、２１は放電を発生する機器の電
力機器ケース、２２は電力機器、２３は電力機器ケース
２１に取り付けられ放電により発生したマイクロ波信号
を受信するアンテナ、２４はアンテナ２３に接続されマ
イクロ波信号を増幅・検波し、この検波後のビデオ信号
を増幅する信号処理部であり、２５はビデオ信号を出力
する出力端子である。出力端子２５から出力されるビデ
オ信号は、用途・環境等によりアナログビデオ信号、デ
ジタル化のいずれも可能である。図５の構成図におい
て、アンテナ２３、信号処理部２４、出力端子２５でマ
イクロ波センサ２６を形成する。
【０００４】次に、上記装置の動作について説明する。
マイクロ波センサ２６は、アンテナ２３を電力機器ケー
ス２１内部に向けて、電力機器ケース２１に密着して取
り付けられている。電力機器２２は、密閉された電力機
器ケース２１内部に設置されている。
マイクロ波センサ２６は、アンテナ２３を電力機器ケー
ス２１内部に向けて、電力機器ケース２１に密着して取
り付けられている。電力機器２２は、密閉された電力機
器ケース２１内部に設置されている。
【０００５】機器の劣化・異常等による電力機器の放電
の発生に伴い、広帯域の周波数にわたって電磁波が放射
される。この電磁波の内、マイクロ波帯成分のみをアン
テナ２３に受信する。アンテナ２３にて受信されたマイ
クロ波帯の電磁波は、信号処理部２４へと送られる。信
号処理部内にて電磁波は、所定のレベルまで増幅された
後、検波器にて検波され、ビデオ信号に変換される。変
換されたビデオ信号は、ビデオ増幅器にて増幅及び所定
の出力信号形態に変換され、出力端子２５より出力され
る。
の発生に伴い、広帯域の周波数にわたって電磁波が放射
される。この電磁波の内、マイクロ波帯成分のみをアン
テナ２３に受信する。アンテナ２３にて受信されたマイ
クロ波帯の電磁波は、信号処理部２４へと送られる。信
号処理部内にて電磁波は、所定のレベルまで増幅された
後、検波器にて検波され、ビデオ信号に変換される。変
換されたビデオ信号は、ビデオ増幅器にて増幅及び所定
の出力信号形態に変換され、出力端子２５より出力され
る。
【０００６】放電により発生する電磁波を検出する方法
の場合、電磁波そのものは、自由空間中に放送波・通信
波・レーダ等の特定波及び空間ノイズ・人工雑音等の不
特定波等多数存在するので、これらの環境ノイズと検出
対象の放電による電磁波との区別が必要である。この従
来例では、電磁波は、周波数が高くなるほど利用密度が
低くなり、かつ、空間を伝搬する時の減衰量が大きくな
ることに着目し、放電によって発生する電磁波の内、周
波数の高いマイクロ波帯の成分を抽出することにより、
外乱となる他の電磁波によるノイズとの区別を図ってい
る。また、電磁波は、金属で囲まれたケース内には侵入
してこないので、図５に示すような金属ケース内の電力
機器の放電を観測する場合には、放電によって発生する
電磁波しかマイクロ波センサに受信されないので、Ｓ／
Ｎ比良く放電を検出することができる。
の場合、電磁波そのものは、自由空間中に放送波・通信
波・レーダ等の特定波及び空間ノイズ・人工雑音等の不
特定波等多数存在するので、これらの環境ノイズと検出
対象の放電による電磁波との区別が必要である。この従
来例では、電磁波は、周波数が高くなるほど利用密度が
低くなり、かつ、空間を伝搬する時の減衰量が大きくな
ることに着目し、放電によって発生する電磁波の内、周
波数の高いマイクロ波帯の成分を抽出することにより、
外乱となる他の電磁波によるノイズとの区別を図ってい
る。また、電磁波は、金属で囲まれたケース内には侵入
してこないので、図５に示すような金属ケース内の電力
機器の放電を観測する場合には、放電によって発生する
電磁波しかマイクロ波センサに受信されないので、Ｓ／
Ｎ比良く放電を検出することができる。
【０００７】しかしながら、金属ケースが完全に密閉さ
れておらず、隙間があるとその隙間を通して外部空間に
存在する電磁波が侵入しノイズとなり、Ｓ／Ｎ比が劣化
する。また、自由空間中に設置してある電力機器の放電
を検知する場合、マイクロ波帯にも低い周波数帯に比べ
れば、小さいながらもノイズとなる電磁波は存在するの
で、Ｓ／Ｎ比は更に劣化する。
れておらず、隙間があるとその隙間を通して外部空間に
存在する電磁波が侵入しノイズとなり、Ｓ／Ｎ比が劣化
する。また、自由空間中に設置してある電力機器の放電
を検知する場合、マイクロ波帯にも低い周波数帯に比べ
れば、小さいながらもノイズとなる電磁波は存在するの
で、Ｓ／Ｎ比は更に劣化する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の放電検出装置
は、以上のように構成されていたので、完全に密閉され
た金属ケース内に設置された電力機器の放電検出には有
効であるが、ケースに隙間が存在したり、自由空間中に
設置された電力機器の放電の検出には、ノイズのためＳ
／Ｎ比が低下し、検出対象のみを抽出するには精度が悪
くなるという課題があった。
は、以上のように構成されていたので、完全に密閉され
た金属ケース内に設置された電力機器の放電検出には有
効であるが、ケースに隙間が存在したり、自由空間中に
設置された電力機器の放電の検出には、ノイズのためＳ
／Ｎ比が低下し、検出対象のみを抽出するには精度が悪
くなるという課題があった。
【０００９】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、マイクロ波センサが検出対象を正
確に抽出して精度良く放電検出する装置を得ることを目
的とする。また、非密閉空間に検出対象機器があって
も、放電を正確に検知する装置を得ることを目的とす
る。
めになされたもので、マイクロ波センサが検出対象を正
確に抽出して精度良く放電検出する装置を得ることを目
的とする。また、非密閉空間に検出対象機器があって
も、放電を正確に検知する装置を得ることを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る放電検出
装置は、放電検出対象機器からの放電による電磁波を受
信するアンテナ部と、このアンテナで受信された放電に
よる電磁波の信号を処理する信号処理部からなるマイク
ロ波センサと、放電検出対象機器へ供給される交流電源
の波形を抽出した入力とマイクロ波センサからの入力と
の時間関係を比較し、予め定められた関係を参照して放
電による電磁波の性質を特定する比較演算部を設けた判
定手段を組み合わせた。
装置は、放電検出対象機器からの放電による電磁波を受
信するアンテナ部と、このアンテナで受信された放電に
よる電磁波の信号を処理する信号処理部からなるマイク
ロ波センサと、放電検出対象機器へ供給される交流電源
の波形を抽出した入力とマイクロ波センサからの入力と
の時間関係を比較し、予め定められた関係を参照して放
電による電磁波の性質を特定する比較演算部を設けた判
定手段を組み合わせた。
【００１１】
実施の形態１．この発明の実施の形態を、図に基づいて
説明する。図１は、本実施の形態における放電検出装置
の構成と放電検出対象機器との関係を示す図である。図
１において、１は電力機器ケース、２は電力機器ケース
１内に設置された放電検出対象としての電力機器であ
る。３は電力機器に発生した放電により放出された電磁
波を受信するアンテナ、４はアンテナ３で受信した放電
による電磁波を増幅・検波し、ビデオ信号に変換する信
号処理部、５はビデオ信号出力端子であり、アンテナ
３、信号処理部４、出力端子５でマイクロ波センサ１２
を形成する。６は電力機器２に印加される交流電圧を検
出する結合コイル、７は電力機器２に交流電圧を印加す
る印加線、８はマイクロ波センサ１２からの信号１０と
結合コイル６からの信号１１を比較判別し、放電の有無
を検出する判別部、９は判別結果を出力する出力端子で
ある。
説明する。図１は、本実施の形態における放電検出装置
の構成と放電検出対象機器との関係を示す図である。図
１において、１は電力機器ケース、２は電力機器ケース
１内に設置された放電検出対象としての電力機器であ
る。３は電力機器に発生した放電により放出された電磁
波を受信するアンテナ、４はアンテナ３で受信した放電
による電磁波を増幅・検波し、ビデオ信号に変換する信
号処理部、５はビデオ信号出力端子であり、アンテナ
３、信号処理部４、出力端子５でマイクロ波センサ１２
を形成する。６は電力機器２に印加される交流電圧を検
出する結合コイル、７は電力機器２に交流電圧を印加す
る印加線、８はマイクロ波センサ１２からの信号１０と
結合コイル６からの信号１１を比較判別し、放電の有無
を検出する判別部、９は判別結果を出力する出力端子で
ある。
【００１２】次に、判定部８について示す。判定部８
は、マイクロ波センサ１２からの信号１０を受信するマ
イクロ波センサ出力信号受信装置１３と、結合コイル６
からの信号１１を受信する結合コイル出力信号受信装置
１４と、比較演算装置１５と、ＲＯＭ１６と、比較結果
を出力する判定出力装置１７とで構成されている。
は、マイクロ波センサ１２からの信号１０を受信するマ
イクロ波センサ出力信号受信装置１３と、結合コイル６
からの信号１１を受信する結合コイル出力信号受信装置
１４と、比較演算装置１５と、ＲＯＭ１６と、比較結果
を出力する判定出力装置１７とで構成されている。
【００１３】上記構成の装置が、放電検出する動作を説
明する。図１において、電力機器２に放電が発生する
と、電磁波が放出される。この電磁波をマイクロ波セン
サ１２のアンテナ３にて受信し、信号処理部４でビデオ
信号に変換し、電圧パルス波形の出力信号１０としてビ
デオ出力端子５より出力する。また、電力機器２に印加
される交流電圧は、印加線７に設置された結合コイル６
により常に検出されている。マイクロ波センサからの信
号１０と結合コイルからの信号１１は、判定部８へと入
力され比較判別される。
明する。図１において、電力機器２に放電が発生する
と、電磁波が放出される。この電磁波をマイクロ波セン
サ１２のアンテナ３にて受信し、信号処理部４でビデオ
信号に変換し、電圧パルス波形の出力信号１０としてビ
デオ出力端子５より出力する。また、電力機器２に印加
される交流電圧は、印加線７に設置された結合コイル６
により常に検出されている。マイクロ波センサからの信
号１０と結合コイルからの信号１１は、判定部８へと入
力され比較判別される。
【００１４】マイクロ波センサ１２からの信号１０は、
マイクロ波センサ出力信号受信装置１３に入力され、結
合コイル６からの信号１１は、結合コイル出力信号受信
装置１４に入力され、これらの装置で比較演算しやすい
形に変換して（例えば、デジタル信号）、比較演算装置
１５へ送られる。ＲＯＭ１６は、放電が発生すると、マ
イクロ波センサ１２からの信号１０と、結合コイル６か
らの信号１１とが、どのような相関関係を持つか、予め
記憶させられデータとして持っている。比較演算装置１
５は、マイクロ波センサ出力信号受信装置１３からと、
結合コイル出力信号受信装置１４からとの信号を比較演
算処理を行い、処理結果をＲＯＭ１６のデータと比較す
る。比較の結果、ＲＯＭ１６のデータと一致すれば、放
電が発生した旨の信号を判定出力装置１７へ送る。一致
しない場合は、放電は発生していない旨の信号を判定出
力装置１７へ送る。判定出力装置１７は、比較演算装置
１５からの信号を判定部出力端子９に接続される機器に
対応した形に（デジタル信号やアナログ信号等）変換し
て、判定部出力端子９に出力する。即ち、信号１０と信
号１１とを比較し、信号１０が信号１１に対して相関関
係を持つ場合、出力端子９より放電を検出した旨の信号
を出力する。信号１０が信号１１に対してランダムであ
る場合は、信号１０はノイズとみなし、出力端子９には
放電なしの旨の信号を出力する。こうして、いわゆる環
境ノイズと対象放電とを区別できる。
マイクロ波センサ出力信号受信装置１３に入力され、結
合コイル６からの信号１１は、結合コイル出力信号受信
装置１４に入力され、これらの装置で比較演算しやすい
形に変換して（例えば、デジタル信号）、比較演算装置
１５へ送られる。ＲＯＭ１６は、放電が発生すると、マ
イクロ波センサ１２からの信号１０と、結合コイル６か
らの信号１１とが、どのような相関関係を持つか、予め
記憶させられデータとして持っている。比較演算装置１
５は、マイクロ波センサ出力信号受信装置１３からと、
結合コイル出力信号受信装置１４からとの信号を比較演
算処理を行い、処理結果をＲＯＭ１６のデータと比較す
る。比較の結果、ＲＯＭ１６のデータと一致すれば、放
電が発生した旨の信号を判定出力装置１７へ送る。一致
しない場合は、放電は発生していない旨の信号を判定出
力装置１７へ送る。判定出力装置１７は、比較演算装置
１５からの信号を判定部出力端子９に接続される機器に
対応した形に（デジタル信号やアナログ信号等）変換し
て、判定部出力端子９に出力する。即ち、信号１０と信
号１１とを比較し、信号１０が信号１１に対して相関関
係を持つ場合、出力端子９より放電を検出した旨の信号
を出力する。信号１０が信号１１に対してランダムであ
る場合は、信号１０はノイズとみなし、出力端子９には
放電なしの旨の信号を出力する。こうして、いわゆる環
境ノイズと対象放電とを区別できる。
【００１５】本実施の形態における他の例について説明
する。図３は、判別部８の動作を表した説明図である。
図３（ｂ）は、判別部８に取り込まれた信号１０と信号
１１の関係を示した図である。信号１１に示す交流電圧
波形の周期は、ｔ２である。電力機器に発生する放電
は、信号１１の１周期ｔ２、もしくは、半周期ｔ１毎に
発生するので、マイクロ波センサからの信号１０が信号
１１に同期して、ｔ１又はｔ２の周期で観測されれば、
信号１０は、電力機器２の放電による電磁波を表してい
ることになり、出力端子９より放電を検出した旨の信号
を出力する。この場合は、ＲＯＭ１６からの信号は、定
期的に発生し相関関係があることが判る。
する。図３は、判別部８の動作を表した説明図である。
図３（ｂ）は、判別部８に取り込まれた信号１０と信号
１１の関係を示した図である。信号１１に示す交流電圧
波形の周期は、ｔ２である。電力機器に発生する放電
は、信号１１の１周期ｔ２、もしくは、半周期ｔ１毎に
発生するので、マイクロ波センサからの信号１０が信号
１１に同期して、ｔ１又はｔ２の周期で観測されれば、
信号１０は、電力機器２の放電による電磁波を表してい
ることになり、出力端子９より放電を検出した旨の信号
を出力する。この場合は、ＲＯＭ１６からの信号は、定
期的に発生し相関関係があることが判る。
【００１６】また、図３（ｃ）に示すように、マイクロ
波センサからの信号１０が信号１１の周期に同期せず、
ランダムに観測される場合は、信号１０は、ノイズとな
る電磁波を表していることになり、出力端子９からは放
電なしの旨の信号を出力する。
波センサからの信号１０が信号１１の周期に同期せず、
ランダムに観測される場合は、信号１０は、ノイズとな
る電磁波を表していることになり、出力端子９からは放
電なしの旨の信号を出力する。
【００１７】本実施の形態の更に他の例について説明す
る。図４は、判別部８の他の動作を表した説明図であ
る。図４（ｂ），（ｃ）は、判別部８に取り込まれた信
号１０と信号１１の関係を示した図である。図４
（ｂ），（ｃ）ともに、マイクロ波センサ１２からの信
号１０は、結合コイル６からの信号１１に同期している
ので、上記の例で述べたように、電力機器２の放電によ
る信号である。ところが、放電の形態により交流波形の
電圧ピークの点で放電が発生したり（図４（ｂ））、交
流波形が正から負に変わるゼロ点で放電が発生する等
（図４（ｃ））放電形態によって、マイクロ波センサ１
２からの信号１０と結合コイルからの信号１１との位相
差が異なる。この信号１０と信号１１との位相関係を観
測することにより、放電発生信号に加えて放電の形態を
出力端子９から出力する。
る。図４は、判別部８の他の動作を表した説明図であ
る。図４（ｂ），（ｃ）は、判別部８に取り込まれた信
号１０と信号１１の関係を示した図である。図４
（ｂ），（ｃ）ともに、マイクロ波センサ１２からの信
号１０は、結合コイル６からの信号１１に同期している
ので、上記の例で述べたように、電力機器２の放電によ
る信号である。ところが、放電の形態により交流波形の
電圧ピークの点で放電が発生したり（図４（ｂ））、交
流波形が正から負に変わるゼロ点で放電が発生する等
（図４（ｃ））放電形態によって、マイクロ波センサ１
２からの信号１０と結合コイルからの信号１１との位相
差が異なる。この信号１０と信号１１との位相関係を観
測することにより、放電発生信号に加えて放電の形態を
出力端子９から出力する。
【００１８】
【発明の効果】上記のようにこの発明によれば、対象機
器への供給交流電源の波形を抽出し、マイクロ波センサ
出力と比較する判定部を備えたので、精度が高く、か
つ、非密閉空間にある検出対象器の放電を正確に検知で
きる効果がある。
器への供給交流電源の波形を抽出し、マイクロ波センサ
出力と比較する判定部を備えたので、精度が高く、か
つ、非密閉空間にある検出対象器の放電を正確に検知で
きる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１における放電検出装
置の構成と検出対象機器との関係を示す図である。
置の構成と検出対象機器との関係を示す図である。
【図２】 図１の判定部の詳細構成図である。
【図３】 実施の形態１の判定部の動作を説明する図で
ある。
ある。
【図４】 実施の形態１の判定部の動作を説明する図で
ある。
ある。
【図５】 従来のマイクロ波センサと対象機器の関係を
示す図である。
示す図である。
１ 電力機器ケース、２ 電力機器、３ アンテナ、４
信号処理部、５ ビデオ出力端子、６ 結合コイル、
７ 電力機器への印加線、８ 判別部、９ 判別部出力
端子、１０ ビデオ出力信号、１１ 結合コイル出力信
号、１２ マイクロ波センサ、１３ マイクロ波センサ
出力信号受信装置、１４ 結合コイル出力信号受信装
置、１５ 比較演算装置、１６ ＲＯＭ、１７ 判定出
力装置、２１ 電力機器ケース、２２ 電力機器、２３
アンテナ、２４ 信号処理部、２５ ビデオ出力端
子、２６ マイクロ波センサ。
信号処理部、５ ビデオ出力端子、６ 結合コイル、
７ 電力機器への印加線、８ 判別部、９ 判別部出力
端子、１０ ビデオ出力信号、１１ 結合コイル出力信
号、１２ マイクロ波センサ、１３ マイクロ波センサ
出力信号受信装置、１４ 結合コイル出力信号受信装
置、１５ 比較演算装置、１６ ＲＯＭ、１７ 判定出
力装置、２１ 電力機器ケース、２２ 電力機器、２３
アンテナ、２４ 信号処理部、２５ ビデオ出力端
子、２６ マイクロ波センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】 放電検出対象機器からの放電による電磁
波を受信するアンテナ部と、上記アンテナで受信された
放電による電磁波の信号を処理する信号処理部からなる
マイクロ波センサと、 上記放電検出対象機器へ供給される交流電源の波形を抽
出した入力と上記マイクロ波センサからの入力との時間
関係を比較し、予め定められた関係を参照して上記放電
による電磁波の性質を特定する比較演算部を設けた判定
手段を組み合わせた放電検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17115196A JPH1019953A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 放電検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17115196A JPH1019953A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 放電検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019953A true JPH1019953A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15917944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17115196A Pending JPH1019953A (ja) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | 放電検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019953A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085393A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Meidensha Corp | 部分放電検出装置 |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP17115196A patent/JPH1019953A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011085393A (ja) * | 2009-10-13 | 2011-04-28 | Meidensha Corp | 部分放電検出装置 |
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