JPH10282181A - Void-detecting apparatus - Google Patents

Void-detecting apparatus

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JPH10282181A
JPH10282181A JP9088987A JP8898797A JPH10282181A JP H10282181 A JPH10282181 A JP H10282181A JP 9088987 A JP9088987 A JP 9088987A JP 8898797 A JP8898797 A JP 8898797A JP H10282181 A JPH10282181 A JP H10282181A
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JP
Japan
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void
pulse
voltage
transformer
circuit
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Application number
JP9088987A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Yokokura
邦夫 横倉
Satoru Shioiri
哲 塩入
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10282181A publication Critical patent/JPH10282181A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a void-detecting apparatus of high insulation performance and high reliability. SOLUTION: In the void-detecting apparatus, a commercial frequency is added from a commercial frequency power source 1. A magnetic flux of a core (iron core) of a saturable reactor 2 is changed in accordance with a change of a time-integrated voltage. The core is saturated when the magnetic flux exceeds a predetermined value, whereby an inductance of the saturable reactor 2 is decreased to charge a charging capacitor 3. As a result, a pulse voltage appears at both ends of the charging capacitor 3. The pulse voltage is pumped in accordance with a turns ratio of a transformer 4 and impressed to a coupling capacitor 5 and a sample device 6. A void present in the sample device 6 is detected in this manner. Operation safety of the void-detecting apparatus is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシレジンや
ブリミックスなどの高分子樹脂で形成される高電圧機器
の絶縁構成物に存在するボイドを検出するボイド検出装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a void detecting device for detecting a void existing in an insulating component of a high-voltage device formed of a polymer resin such as epoxy resin or brimix.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電気機器では、大地間や相間の電
気的絶縁を気体や液体、固体などで行っている。電力機
器では固体を用いた絶縁(固体絶縁)としてエポキシ樹
脂が多数使用されている。エポキシ樹脂を絶縁材として
用いた物にはGIS(ガス絶縁開閉装置)の母線を支持
する絶縁スペーサ(挿入物)やPT(計器用変圧器),
CT(変流器)、回転機固定子巻線等の絶縁等が挙げら
れる。これら電気機器では高電圧部と大地間あるいは異
なる高電圧部間をエポキシ樹脂で充填し、固形化するこ
とにより絶縁性能と高電圧部を機械的に支持する機能を
持たせている。
2. Description of the Related Art In conventional electric equipment, electrical insulation between the ground and between phases is performed by gas, liquid, solid or the like. In power equipment, a large number of epoxy resins are used as insulation using solids (solid insulation). Insulators using epoxy resin as an insulating material include insulating spacers (inserts) that support the bus bars of GIS (gas insulated switchgear), PTs (instrument transformers),
Insulation of a CT (current transformer), a stator winding of a rotating machine, and the like are included. In these electric devices, the epoxy resin is filled between the high-voltage part and the ground or between different high-voltage parts and solidified to provide insulation performance and a function of mechanically supporting the high-voltage part.

【0003】エポキシ樹脂は熱可塑性の材料であるか
ら、液状の材料を所定の型内に注入し高温に晒して固定
化する(注形)。この注形作業中に気泡や樹脂が充填さ
れない部分ができることがあり、一般にこのような部分
をボイド(void;空隙)と呼ばれている。このよう
なボイドを含んだ固体絶縁の高電圧機器では、課電中に
ボイド部分の電界が高くなりボイド部分で放電が発生す
ることがある。そして、放電発生によりボイド周囲のエ
ポキシ樹脂が炭化され、エポキシ樹脂内にトリー(樹木
状の亀裂)が進展し、絶縁破壊に移行することがある。
[0003] Since the epoxy resin is a thermoplastic material, a liquid material is poured into a predetermined mold and exposed to high temperature to be fixed (casting). During the casting operation, there may be a part where air bubbles or resin are not filled, and such a part is generally called a void. In such a solid-insulated high-voltage device including a void, the electric field in the void portion increases during application of power, and discharge may occur in the void portion. Then, the epoxy resin around the voids is carbonized due to the generation of electric discharge, and a tree (tree-like crack) develops in the epoxy resin, which may cause dielectric breakdown.

【0004】このようなボイドを検出する方法として超
音波探傷法がある。この方法は金属内部の亀裂を非破壊
で検査する方法として良く使用される。同一媒質内に異
なる媒質が存在しているときの検出法として優れている
が、高電圧機器のように金属と固体絶縁物が複合した領
域内のボイドを検出するためには検出精度を上げるため
に時間がかかるという問題がある。
There is an ultrasonic flaw detection method as a method for detecting such voids. This method is often used as a nondestructive method for inspecting cracks inside metal. It is an excellent detection method when different media exist in the same medium, but in order to increase the detection accuracy in order to detect voids in the area where metal and solid insulator are combined like high voltage equipment There is a problem that it takes time.

【0005】他の方法としてはボイドで放電が発生した
ときの放電音を検出する方法がある。これは高電圧機器
の方面にAE(オーディオ・エコー)センサーを張り付
け、ボイド放電により荷電された粒子が絶縁物表面に衝
突する音を検出することで、放電の有無を確認する物で
ある。AEセンサーを複数張り付け、センサー出力の大
きさや時間差を測定することでボイド放電の発生してい
る箇所の特定が可能である。しかし、微小な信号を検知
する方式であるため、ノイズ(雑音)の影響を受けやす
く、小さなボイド放電は検出できない。
As another method, there is a method of detecting a discharge sound when a discharge is generated in a void. The AE (audio / echo) sensor is attached to the high-voltage equipment, and the presence or absence of discharge is confirmed by detecting the sound of particles charged by void discharge colliding with the surface of the insulator. By attaching a plurality of AE sensors and measuring the magnitude and time difference of the sensor output, it is possible to specify the location where the void discharge has occurred. However, since the method detects a small signal, it is susceptible to noise and cannot detect a small void discharge.

【0006】他の方法として、ボイドで発生した放電で
生じる放電パルスを検出する方法がある。これは高電圧
機器の部分放電発生の検出方法として古くから用いられ
ている方法である。放電により回路に流れるパルス電流
を検知する方法である。供試品の外部に高周波パルス電
流を検知するセンサを設置するため、部分放電がボイド
以外の沿面等の場所で発生した場合にボイドでの放電と
区別することが困難である。また、部分放電自体小さな
信号であることから、外部のノイズの影響を受けやす
く、微小な放電の検出が困難になる。
As another method, there is a method of detecting a discharge pulse generated by a discharge generated in a void. This is a method that has been used for a long time as a method for detecting the occurrence of partial discharge in high-voltage equipment. This is a method of detecting a pulse current flowing in a circuit due to discharge. Since a sensor for detecting a high-frequency pulse current is installed outside the specimen, it is difficult to distinguish the partial discharge from the void discharge when the partial discharge occurs on a surface other than the void, such as on a surface. Further, since the partial discharge itself is a small signal, it is easily affected by external noise, and it becomes difficult to detect a minute discharge.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】熱可塑性材を注形させ
て作成された固体絶縁物中のボイドは、注形時点ではボ
イド内部の温度は周囲の絶縁物の温度に依存している。
注形時点では樹脂を固化するために高温状態に維持され
ているが、固化して型から出され時間が経過するに従
い、また、絶縁物が周囲の大気中の温度になるに従っ
て、ボイド内部の温度も大気の温度になってくる。
As for voids in a solid insulator formed by casting a thermoplastic material, the temperature inside the void at the time of casting depends on the temperature of the surrounding insulator.
At the time of casting, the resin is kept at a high temperature to solidify it.However, as the resin solidifies and is released from the mold as time elapses, and as the temperature of the insulator reaches the ambient air temperature, the inside of the void is The temperature also becomes the temperature of the atmosphere.

【0008】しかるに、ボイド周囲は樹脂で覆われ大気
と遮蔽されているため、ボイド内部温度が高温から大気
温度になると、ボイド内部の圧力が大気圧と比較して負
圧になってくる。このような負圧状態のボイドの放電電
圧は大気中での放電電圧と比較して小さくなり、結果と
して放電により発生するパルス電流が小さくなり、外部
からの検出が困難になる。
However, since the periphery of the void is covered with a resin and shielded from the atmosphere, when the temperature inside the void changes from a high temperature to the atmospheric temperature, the pressure inside the void becomes negative as compared with the atmospheric pressure. The discharge voltage of the void in such a negative pressure state becomes lower than the discharge voltage in the atmosphere, and as a result, the pulse current generated by the discharge becomes smaller, making it difficult to detect from the outside.

【0009】本発明のボイド検出装置は、上記のような
負圧のボイドの存在を検知し、絶縁性能の優れた高電圧
機器を提供することを目的としている。
It is an object of the present invention to provide a high-voltage apparatus having excellent insulation performance by detecting the presence of the above-described void of a negative pressure.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載したボイ
ド検出装置は、交流電源に接続され印加された交流電圧
を変圧する変圧器と、この変圧器に直列に接続されて変
圧器に印加される交流電圧の波形を調整する可飽和リア
クトルと、変圧器の電源側に並列に接続されパルス電流
を供給する充電コンデンサと、変圧器の負荷側に並列に
接続された結合コンデンサと、この結合コンデンサと直
列に接続されて結合コンデンサを介して供試品に流れる
パルス電流を検出するパルス検出器と、このパルス検出
器から出力されるパルス出力信号によって供試品に存在
するボイドを検出するボイド検出回路とを備えたことを
特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a void detecting apparatus, comprising: a transformer connected to an AC power supply for transforming an applied AC voltage; and a transformer connected in series to the transformer and applied to the transformer. A saturable reactor that adjusts the waveform of the AC voltage to be supplied, a charging capacitor that is connected in parallel to the power supply side of the transformer and supplies a pulse current, a coupling capacitor that is connected in parallel to the load side of the transformer, and this coupling. A pulse detector that is connected in series with the capacitor and detects a pulse current flowing through the DUT via the coupling capacitor, and a void that detects a void present in the DUT based on a pulse output signal output from the pulse detector And a detection circuit.

【0011】請求項2に記載したボイド検出装置は、供
試品と直列に接続されて結合コンデンサを介して供試品
に流れるパルス電流を検出する第2のパルス検出器と、
これら第1および第2のパルス検出器に接続され両パル
ス電流の加算値によって作動するボイド検出回路を備え
たことを特徴としている。
A void detector according to a second aspect of the present invention includes a second pulse detector that is connected in series with the DUT and detects a pulse current flowing through the DUT via the coupling capacitor.
It is characterized by having a void detection circuit connected to the first and second pulse detectors and operated by the sum of the two pulse currents.

【0012】請求項3に記載したボイド検出装置は、可
変電圧可変周波数電源に接続され印加された交流電圧を
変圧する変圧器と、変圧器の負荷側に並列に接続された
結合コンデンサと、この結合コンデンサと接続されて供
試品に流れるパルス電流を検出するパルス検出器と、こ
のパルス検出器から出力されるパルス出力信号によって
供試品に存在するボイドを検出することを特徴としてい
る。
A void detecting device according to a third aspect of the present invention includes a transformer connected to a variable voltage variable frequency power supply for transforming an applied AC voltage, a coupling capacitor connected in parallel to a load side of the transformer, and A pulse detector is connected to the coupling capacitor and detects a pulse current flowing through the DUT, and a void present in the DUT is detected by a pulse output signal output from the pulse detector.

【0013】請求項4に記載したボイド検出装置は、供
試品の充電部である高圧導体を接地側から絶縁して支持
する絶縁スペーサと、高圧導体に被覆された絶縁物の周
囲に塗布された高抵抗導電層と、この高抵抗導電層に接
触して取り付けられた検出電極と、を備えたことを特徴
としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a void detecting device which is applied around an insulating spacer which insulates and supports a high voltage conductor which is a charged part of a test sample from a ground side, and an insulator coated on the high voltage conductor. And a detection electrode attached in contact with the high-resistance conductive layer.

【0014】請求項5に記載したボイド検出装置は、検
出電極と直列にパルス検出器を接続したことを特徴とし
ている。
A void detecting device according to a fifth aspect is characterized in that a pulse detector is connected in series with the detecting electrode.

【0015】請求項6に記載したボイド検出装置は、抵
抗と直列に接続されて直列回路を構成し直流電圧を供給
する直流電源と、直流電源を短絡する高速スイッチと、
コンデンサとリアクトルとを梯子段状に接続して構成さ
れ高速スイッチと接続される梯子段回路と、この梯子段
回路に接続され供試品に流れるパルス電流を検出するパ
ルス検出器と、このパルス検出器から出力されるパルス
出力信号によって供試品に存在するボイドを検出するボ
イド検出回路とを備えたことを特徴としている。
A void detection device according to a sixth aspect of the present invention includes a DC power supply that is connected in series with a resistor to form a series circuit and supplies a DC voltage, a high-speed switch that short-circuits the DC power supply,
A ladder circuit connected to a high-speed switch composed of a capacitor and a reactor connected in a ladder stage, a pulse detector connected to the ladder stage circuit to detect a pulse current flowing through the DUT, and an output from the pulse detector And a void detection circuit for detecting a void present in the test sample in accordance with the pulse output signal.

【0016】請求項7に記載したボイド検出装置は、抵
抗と直列に接続されて直列回路を構成し直流電圧を供給
する直流電源と、コンデンサとリアクトルとを梯子段状
に接続して構成され直流電源と接続され梯子段回路と、
この梯子段回路に接続される変圧器と、梯子段回路と変
圧器との間に接続されて変圧器に印加される電圧を断続
させる高速スイッチと、変圧器の負荷側に並列に接続さ
れた結合コンデンサと、この結合コンデンサと接続され
前記供試品に流れるパルス電流を検出するパルス検出器
と、このパルス検出器から出力されるパルス出力信号に
よって供試品に存在するボイドを検出するボイド検出回
路とを備えたことを特徴としている。
A void detection device according to a seventh aspect of the present invention is a DC power supply comprising a DC power supply connected in series with a resistor to form a series circuit and supplying a DC voltage, and a capacitor and a reactor connected in a ladder stage. Connected to the ladder stage circuit,
A transformer connected to the ladder stage circuit, a high-speed switch connected between the ladder stage circuit and the transformer to interrupt the voltage applied to the transformer, and a coupling capacitor connected in parallel to the load side of the transformer A pulse detector that is connected to the coupling capacitor and detects a pulse current flowing through the sample, a void detection circuit that detects a void present in the sample by a pulse output signal output from the pulse detector, It is characterized by having.

【0017】請求項8に記載したボイド検出装置は、高
速スイッチを可飽和リアクトルとしたことを特徴として
いる。
The void detecting device according to claim 8 is characterized in that the high-speed switch is a saturable reactor.

【0018】本発明は、部分放電試験のために供試器に
印加するための電圧源回路に高周波電源あるいはPFN
回路や磁気スイッチ回路を具備し、ボイドの存在が期待
される部位の近傍に電極・センサーを設置した。
According to the present invention, a high frequency power supply or a PFN is used for a voltage source circuit for applying a test device for a partial discharge test.
A circuit and a magnetic switch circuit were provided, and electrodes and sensors were installed near the area where voids were expected.

【0019】そして、供試器に印加される電圧のdv/
dt(単位時間当たりの電圧の変化)を大きくすること
により、ボイド部で分担する電圧のdv/dtを大きく
し、ボイド部で発生する放電遅れを大きくし、放電電圧
を大きくした。また、ボイド部で発生したパルス電流を
損失の少ない回路に流し、局部的な検知を行なってい
る。
Then, the voltage dv /
By increasing dt (change in voltage per unit time), dv / dt of the voltage shared in the void portion was increased, the discharge delay generated in the void portion was increased, and the discharge voltage was increased. In addition, the pulse current generated in the void portion is caused to flow through a circuit having a small loss to perform local detection.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に本発明のボイド検出装置の実
施の形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the void detecting device according to the present invention will be described.

【0021】図1は請求項1に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、商用周波電源1に接続され印
加された交流電圧を変圧する変圧器4と、変圧器4に直
列に接続されて変圧器4に印加される交流電圧の波形を
調整する可飽和リアクトル2と、変圧器4の電源側に並
列に接続されパルス電流を供給する充電コンデンサ3
と、変圧器4の負荷側に並列に接続された結合コンデン
サ5と、結合コンデンサ5と直列に接続されて結合コン
デンサ5を介して供試品に流れるパルス電流を検出する
パルス検出器7と、パルス検出器7から出力されるパル
ス出力信号によって供試品に存在するボイドを検出する
ボイド検出回路50とを備えている。
FIG. 1 shows an embodiment of a void detecting device according to the present invention. The transformer 4 is connected to a commercial frequency power supply 1 and transforms an applied AC voltage. The transformer 4 is connected in series to the transformer 4. A saturable reactor 2 connected to adjust the waveform of an AC voltage applied to the transformer 4 and a charging capacitor 3 connected in parallel to a power supply side of the transformer 4 and supplying a pulse current.
A coupling capacitor 5 connected in parallel to the load side of the transformer 4, a pulse detector 7 connected in series with the coupling capacitor 5 and detecting a pulse current flowing through the DUT via the coupling capacitor 5, A void detection circuit 50 for detecting voids present in the test sample based on a pulse output signal output from the pulse detector 7.

【0022】即ち、商用周波電源1と直列に可飽和リア
クトル2と充電コンデンサ3が接続された閉回路が構成
される。充電コンデンサ3と並列に変圧器4の一次巻線
(低圧巻線)が接続される。変圧器4の二次巻線(高圧
巻線)には結合コンデンサ5と供試器6である固体絶縁
を有した高電圧機器が各々並列に接続される。
That is, a closed circuit is formed in which the saturable reactor 2 and the charging capacitor 3 are connected in series with the commercial frequency power supply 1. The primary winding (low-voltage winding) of the transformer 4 is connected in parallel with the charging capacitor 3. To the secondary winding (high-voltage winding) of the transformer 4, a coupling capacitor 5 and a high-voltage device having a solid insulation, which is a test device 6, are connected in parallel.

【0023】図2は請求項2に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、供試品6と直列に接続されて
結合コンデンサ5を介して供試品6に流れるパルス電流
を検出するパルス検出器8と、パルス検出器7、8に接
続され両パルス電流の加算値によって作動するボイド検
出回路50を備えている。
FIG. 2 shows an embodiment of the void detecting device according to the second aspect, which detects a pulse current which is connected in series with the sample 6 and flows through the sample 6 via the coupling capacitor 5. And a void detection circuit 50 connected to the pulse detectors 7 and 8 and operated by the sum of the two pulse currents.

【0024】即ち、結合コンデンサ5の接地側リード線
にパルス検出器7を設置し、供試器6の接地リード線に
パルス検出器8を設置した。
That is, the pulse detector 7 was installed on the ground lead of the coupling capacitor 5, and the pulse detector 8 was installed on the ground lead of the test device 6.

【0025】図3は請求項3に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、図1における商用周波電源1
に替わって可変電圧可変周波数(VVVF;Variable V
ol-tage and Variable Frequency )電源9を設置し、
VVVF電源9に接続され印加された交流電圧を変圧す
る変圧器4と、変圧器4の負荷側に並列に接続された結
合コンデンサ5と、結合コンデンサ5と接続されて供試
品6に流れるパルス電流を検出するパルス検出器7と、
パルス検出器7から出力されるパルス出力信号によって
供試品7に存在するボイドを検出するボイド検出回路5
0とを備えている。即ち、VVVF電源9が変圧器4の
一次端子に接続され、変圧器4の二次巻線(高圧巻線)
には結合コンデンサ5と供試器6である固体絶縁を有し
た高電圧機器が各々並列に接続される。なお、図4は図
1において商用周波電源1を可変電圧可変周波数電源9
としている。
FIG. 3 shows an embodiment of the void detecting device according to the third aspect of the present invention.
Variable voltage variable frequency (VVVF; Variable V)
ol-tage and Variable Frequency) Install the power supply 9,
A transformer 4 connected to the VVVF power supply 9 for transforming the applied AC voltage, a coupling capacitor 5 connected in parallel to the load side of the transformer 4, and a pulse connected to the coupling capacitor 5 and flowing to the DUT 6 A pulse detector 7 for detecting a current;
A void detection circuit 5 for detecting a void existing in the specimen 7 based on a pulse output signal output from the pulse detector 7
0. That is, the VVVF power supply 9 is connected to the primary terminal of the transformer 4, and the secondary winding (high-voltage winding) of the transformer 4
Are connected in parallel to a coupling capacitor 5 and a high voltage device having a solid insulation, which is a test device 6, respectively. FIG. 4 is a circuit diagram of the commercial frequency power supply 1 shown in FIG.
And

【0026】図5は請求項4に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、供試品の充電部である高圧導
体10を接地側から絶縁して支持する絶縁スペーサ12
と、高圧導体10に被覆された絶縁物11の周囲に塗布
された高抵抗導電層13と、高抵抗導電層13に接触し
て取り付けられた検出電極14とを備えている。このよ
うに高電圧に課電される高圧導体10の表面に、高圧導
体10を注形型内での位置を固定する絶縁スペーサ12
が配され、高圧導体10の表面から絶縁スペーサ12の
高さの領域に絶縁物11が充填され、絶縁スペーサ12
と絶縁物11で形成された面に高抵抗塗料を塗布してで
きた高抵抗導電層13を塗布し、絶縁スベーサ12に対
向する高抵抗導電層13の部分の表面に接地電極14を
取り付けている。
FIG. 5 shows an embodiment of the void detecting device according to the present invention, in which an insulating spacer 12 for supporting a high voltage conductor 10 which is a charged part of a test sample insulated from a ground side.
And a high-resistance conductive layer 13 applied around an insulator 11 covered by the high-voltage conductor 10, and a detection electrode 14 attached in contact with the high-resistance conductive layer 13. The insulating spacer 12 for fixing the position of the high-voltage conductor 10 in the casting mold on the surface of the high-voltage conductor 10 which is thus subjected to a high voltage.
Is disposed in a region at a height from the surface of the high-voltage conductor 10 to the height of the insulating spacer 12.
A high-resistance conductive layer 13 formed by applying a high-resistance paint to the surface formed of the insulating material 11 and the ground electrode 14 is attached to the surface of the high-resistance conductive layer 13 facing the insulating spacer 12. I have.

【0027】図6は請求項5に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、検出電極14と直列にリード
線16、16aを介してパルス検出器7、8が接統され
ている。即ち、高圧導体10の中間に注形時に高圧導体
10を支持した絶縁スペーサ12が上下に一対配され、
絶縁スペーサ12と高圧導体10の周囲を絶縁物11が
充填し、更に絶縁スペーサ12と絶縁物11の上下面に
高抵抗導電層13が形成され、高抵抗導電層13の表面
に接地電極14を設置し、接地電極14から接地極に接
続される各々のリード線16にパルス検出器7、8を設
置した。なお、高圧導体10には試験電圧17の出力が
接続され、また、高抵抗導電層13はリード線16で接
地され、リード線16aにパルス検出器7、8が接統さ
れている。
FIG. 6 shows an embodiment of the void detecting device according to claim 5, in which pulse detectors 7 and 8 are connected in series with the detecting electrode 14 via lead wires 16 and 16a. . That is, a pair of insulating spacers 12 that support the high-voltage conductor 10 in the middle of the high-voltage conductor 10 during casting are vertically arranged,
An insulator 11 is filled around the insulating spacer 12 and the high-voltage conductor 10, and a high-resistance conductive layer 13 is formed on the upper and lower surfaces of the insulating spacer 12 and the insulator 11. A ground electrode 14 is formed on the surface of the high-resistance conductive layer 13. The pulse detectors 7 and 8 were installed on each lead wire 16 connected from the ground electrode 14 to the ground electrode. An output of a test voltage 17 is connected to the high-voltage conductor 10, the high-resistance conductive layer 13 is grounded by a lead 16, and pulse detectors 7 and 8 are connected to the lead 16a.

【0028】図7は請求項6に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、抵抗23と直列に接続されて
直列回路を構成し直流電圧を供給する電源21と、直列
回路に接続されて直列回路を交互に短絡して交流電源と
する高速スイッチ24と、コンデンサCとリアクトルL
とを梯子段状に接続して構成され高速スイッチ24と接
続されて交流電圧を整形する梯子段回路25と、梯子段
回路25に接続され供試品6に流れるパルス電流を検出
するパルス検出器7と、パルス検出器7から出力される
パルス出力信号によって供試品に存在するボイドを検出
するボイド検出回路50とを備えている。
FIG. 7 shows an embodiment of the void detecting device according to claim 6, wherein the power supply 21 is connected in series with the resistor 23 to form a series circuit and supplies a DC voltage, and is connected to the series circuit. And a high-speed switch 24 alternately short-circuiting the series circuit to use as an AC power supply, a capacitor C and a reactor L
A ladder stage circuit 25 configured to be connected in a ladder stage shape and connected to a high-speed switch 24 to shape an AC voltage; a pulse detector 7 connected to the ladder stage circuit 25 and detecting a pulse current flowing through the DUT 6; A void detection circuit 50 for detecting voids present in the test sample based on a pulse output signal output from the pulse detector 7.

【0029】即ち、抵抗23と直列に接続されてDC電
源を供給する直流電源21と、例えば半導体スイッチや
サイラトロン等の高速スイッチ24が並列に接続され、
これらの回路と直列にリアクトルLとコンデンサCから
なる梯子段回路25が接続され、梯子段回路25の他端
に供試品6とパルス検出器7とが直列に接続されてい
る。
That is, a DC power supply 21 connected in series with a resistor 23 to supply DC power and a high-speed switch 24 such as a semiconductor switch or a thyratron are connected in parallel.
A ladder stage circuit 25 including a reactor L and a capacitor C is connected in series with these circuits, and the sample 6 and the pulse detector 7 are connected in series to the other end of the ladder stage circuit 25.

【0030】図8は請求項7に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、抵抗23と直列に接続されて
直列回路を構成し直流電圧を供給する直流電源21と、
コンデンサCとリアクトルLとを梯子段状に接続して構
成され第1直列回路および第2直列回路と接続されて交
流電圧を形成する梯子段回路25と、梯子段回路25に
接続され印加された交流電圧を変圧する変圧器4と、直
列回路と変圧器4との間に接続されて変圧器4に印加さ
れる交流電圧を断続させる高速スイッチ24と、変圧器
4の負荷側に並列に接続された結合コンデンサ5と、結
合コンデンサ5と接続され供試品6に流れるパルス電流
を検出するパルス検出器7と、パルス検出器7から出力
されるパルス出力信号によって供試品に存在するボイド
を検出するボイド検出回路50とを備えている。
FIG. 8 shows an embodiment of a void detecting device according to claim 7, wherein a DC power supply 21 is connected in series with a resistor 23 to form a series circuit and supplies a DC voltage;
A ladder stage circuit 25 configured by connecting the capacitor C and the reactor L in a ladder stage configuration and connected to the first series circuit and the second series circuit to form an AC voltage; and an AC voltage connected to the ladder stage circuit 25 and applied thereto. A transformer 4 for transforming, a high-speed switch 24 connected between the series circuit and the transformer 4 for interrupting an AC voltage applied to the transformer 4, and a coupling connected in parallel to the load side of the transformer 4; A capacitor 5, a pulse detector 7 connected to the coupling capacitor 5 for detecting a pulse current flowing through the sample 6, and a void for detecting a void existing in the sample based on a pulse output signal output from the pulse detector 7. And a detection circuit 50.

【0031】即ち、抵抗23と直列に接続されDC電圧
を供給する直流電源21と、例えば半導体スイッチやサ
イラトロン等からなる高速スイッチ24が接続され、こ
の回路と直列にリアクトルLとコンデンサCからなる梯
子段回路25が接続され、梯子段回路25の他端に変圧
器4の1次巻線が接続され、変圧器4の2次巻線には結
合コンデンサ5と供試品6が並列に接続されている。
That is, a DC power supply 21 connected in series with the resistor 23 and supplying a DC voltage, and a high-speed switch 24 composed of, for example, a semiconductor switch or a thyratron, are connected, and a ladder stage composed of a reactor L and a capacitor C is connected in series with this circuit. The circuit 25 is connected, the primary winding of the transformer 4 is connected to the other end of the ladder stage circuit 25, and the coupling capacitor 5 and the sample 6 are connected in parallel to the secondary winding of the transformer 4. .

【0032】図9は請求項8に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、図7に示した高速スイッチ2
4を可飽和リアクトル24aとした。
FIG. 9 shows an embodiment of the void detecting device according to the eighth aspect, in which the high-speed switch 2 shown in FIG.
4 was designated as a saturable reactor 24a.

【0033】即ち、抵抗23aと直列に接続された正電
源21および抵抗23bと直列に接と直列に接続されて
直列回路を構成し直流電圧を供給する直流電源21と、
コンデンサCとリアクトルLとを梯子段状に接続して構
成され第1直列回路および第2直列回路と接続されて交
流電圧を形成する梯子段回路25と、梯子段回路25に
接続され印加された交流電圧を変圧する変圧器4と、直
列回路と変圧器4との間に接続されて変圧器4に印加さ
れる交流電圧を断続させる高速スイッチ24と、変圧器
4の負荷側に並列に接続された結合コンデンサ5と、結
合コンデンサ5と接続され供試品6に流れるパルス電流
を検出するパルス検出器7と、パルス検出器7から出力
されるパルス出力信号によって供試品に存在するボイド
を検出するボイド検出回路50とを備えている。
A DC power supply 21 connected in series with the resistor 23b and a DC power supply 21 connected in series with the resistor 23b to form a series circuit and supply a DC voltage;
A ladder stage circuit 25 configured by connecting the capacitor C and the reactor L in a ladder stage configuration and connected to the first series circuit and the second series circuit to form an AC voltage; and an AC voltage connected to the ladder stage circuit 25 and applied thereto. A transformer 4 for transforming, a high-speed switch 24 connected between the series circuit and the transformer 4 for interrupting an AC voltage applied to the transformer 4, and a coupling connected in parallel to the load side of the transformer 4; A capacitor 5, a pulse detector 7 connected to the coupling capacitor 5 for detecting a pulse current flowing through the sample 6, and a void for detecting a void existing in the sample based on a pulse output signal output from the pulse detector 7. And a detection circuit 50.

【0034】即ち、抵抗23と直列に接続されDC電圧
を供給する直流電源21と、例えば半導体スイッチやサ
イラトロン等からなる高速スイッチ24が接続され、こ
の回路と直列にリアクトルLとコンデンサCからなる梯
子段回路25が接続され、梯子段回路25の他端に変圧
器4の1次巻線が接続され、変圧器4の2次巻線には結
合コンデンサ5と供試品6が並列に接続されている。
That is, a DC power supply 21 connected in series with a resistor 23 and supplying a DC voltage, and a high-speed switch 24 composed of, for example, a semiconductor switch or a thyratron, are connected, and a ladder stage composed of a reactor L and a capacitor C is connected in series with this circuit. The circuit 25 is connected, the primary winding of the transformer 4 is connected to the other end of the ladder stage circuit 25, and the coupling capacitor 5 and the sample 6 are connected in parallel to the secondary winding of the transformer 4. .

【0035】図9は請求項8に記載したボイド検出装置
の一実施例を示しており、図7に示した高速スイッチ2
4を可飽和リアクトル24aとした。
FIG. 9 shows an embodiment of the void detecting device according to claim 8, wherein the high-speed switch 2 shown in FIG.
4 was designated as a saturable reactor 24a.

【0036】即ち、抵抗23と直列に接続された直流電
源21が可飽和リアクトル24aで短絡されている。更
に、これらDC電源回路の出力にはリアクトルLとコン
デンサCとからなる梯子段回路(PFN回路)25の一
端が接続され、梯子段回路25の他端には供試器6が接
統され、供試器6の接地側端にはパルス検出器7が設置
されている。
That is, the DC power supply 21 connected in series with the resistor 23 is short-circuited by the saturable reactor 24a. Further, one end of a ladder stage circuit (PFN circuit) 25 composed of a reactor L and a capacitor C is connected to the output of these DC power supply circuits, and a test device 6 is connected to the other end of the ladder stage circuit 25 to be tested. A pulse detector 7 is provided at the ground side end of the detector 6.

【0037】次に実施例の作用を説明する。Next, the operation of the embodiment will be described.

【0038】請求項1に記載したボイド検出装置は図1
において、商用周波電源1より商用周波を加えると、電
圧の時間槓分の変化に応じて可飽和リアクトル2のコア
(鉄芯)の磁束が変化する。この磁束が所定の値を超え
るとコアが飽和し、可飽和リアクトル2のインダクタン
スが小さくなり、充電コンデンサ3が充電され、充電コ
ンデンサ3の両端にパルス電圧が現れる。このパルス電
圧を変圧器4の巻線比に応じて昇圧し、結合コンデンサ
5と供試器6に印加する。この過程は図10において、
商用周波電源1の出力電圧40a、充電コンデンサ3の
端子間電圧40b、変圧器4の2次巻線電圧40cに示
した。
The void detecting device according to the first embodiment is shown in FIG.
When a commercial frequency is applied from the commercial frequency power supply 1, the magnetic flux of the core (iron core) of the saturable reactor 2 changes according to the change of the voltage over time. When the magnetic flux exceeds a predetermined value, the core is saturated, the inductance of the saturable reactor 2 is reduced, the charging capacitor 3 is charged, and a pulse voltage appears at both ends of the charging capacitor 3. This pulse voltage is boosted according to the winding ratio of the transformer 4 and applied to the coupling capacitor 5 and the test device 6. This process is illustrated in FIG.
The output voltage 40a of the commercial frequency power supply 1, the voltage 40b between the terminals of the charging capacitor 3, and the secondary winding voltage 40c of the transformer 4 are shown.

【0039】請求項2に記載したボイド検出装置は図2
において、供試品6の内部で部分放電が発生すると、そ
のときの電圧変化で図11に示すパルス電流Ipが結合
コンデンサ5から供試器6へ流れ、このとき変圧器4の
二次巻線には殆ど流れない。一方、外部ノイズが侵入に
より流れる電流はパルス電流Inは結合コンデンサ5お
よび供試器6に分流する。
The void detecting device according to the second aspect is shown in FIG.
, When a partial discharge occurs inside the test sample 6, the pulse current Ip shown in FIG. 11 flows from the coupling capacitor 5 to the test device 6 due to the voltage change at that time, and at this time, the secondary winding of the transformer 4 Hardly flows to On the other hand, the current flowing due to the intrusion of the external noise is divided into the pulse current In and the coupling capacitor 5 and the tester 6.

【0040】これらの電流を見ると供試器6の部分放電
で流れる電流はパルス検出器7、8の間で極性は逆にな
っているが、外部ノイズの場合にはパルス検出器7、8
の間で同じ極性であることが分かる。このことから、図
11に示したようにパルス検出器7、8から出力された
パルス信号P7,P8の極性を極性判別回路12Aで判
別し、パルス信号P9とスイッチ動作信号Rを出力し、
パルス信号P9は遅延回路12Bで遅延させ、パルス信
号P7,P8が同極性の信号であった場合にはスイッチ
回路12Cを介してパルス検出回路12Dへの信号入力
を短時間遮断する。
Looking at these currents, the current flowing in the partial discharge of the test device 6 has the opposite polarity between the pulse detectors 7 and 8, but in the case of external noise, the pulse detectors 7 and 8
It can be seen that the polarities are the same between. From this, as shown in FIG. 11, the polarity of the pulse signals P7 and P8 output from the pulse detectors 7 and 8 is determined by the polarity determination circuit 12A, and the pulse signal P9 and the switch operation signal R are output.
The pulse signal P9 is delayed by the delay circuit 12B, and when the pulse signals P7 and P8 are signals of the same polarity, the signal input to the pulse detection circuit 12D is interrupted for a short time via the switch circuit 12C.

【0041】即ち、図12に示すように印加電圧Vが与
えられている回路に外部ノイズが加えられた場合にはパ
ルス検出器7の電流I7 およびパルス検出器8の電流I
8 は同じベクトル方向を示し、合成したパルス電流In
は図のように現れる。
That is, as shown in FIG. 12, when an external noise is applied to the circuit to which the applied voltage V is applied, the current I 7 of the pulse detector 7 and the current I 7 of the pulse detector 8 are changed.
8 indicates the same vector direction, and the synthesized pulse current In
Appears as shown.

【0042】しかし、部分放電の場合にはパルス検出器
7の電流I7 およびパルス検出器8の電流I8 は反対の
ベクトル方向を示し、合成したパルス電流Inは図のよ
うに現れない。
However, in the case of partial discharge, the current I 7 of the pulse detector 7 and the current I 8 of the pulse detector 8 show opposite vector directions, and the combined pulse current In does not appear as shown in the figure.

【0043】請求項3に記載したボイド検出装置は図3
において、変圧器4の一次側巻線にVVVF電源9を接
続することにより、結合コンデンサ5および供試器6に
高周波の電圧を印加して部分放電試験を行う。
The void detecting device according to the third aspect is shown in FIG.
, A VVVF power supply 9 is connected to the primary winding of the transformer 4 to apply a high-frequency voltage to the coupling capacitor 5 and the test device 6 to perform a partial discharge test.

【0044】請求項4に記載したボイド検出装置は図5
において、絶縁物11を注形時に絶縁スペーサ12があ
るとボイドが絶縁スペーサ12の界面にトラップ(捕
捉)され易い。部分放電試験では高圧導体10と高抵抗
導電層13の間に電圧を印加し、部分放電によるパルス
電流を検出する。このときの等価回路は図13で表され
る。
FIG. 5 shows a void detecting device according to a fourth embodiment.
In this case, if the insulating spacer 12 is present at the time of casting the insulator 11, voids are easily trapped at the interface of the insulating spacer 12. In the partial discharge test, a voltage is applied between the high-voltage conductor 10 and the high-resistance conductive layer 13 to detect a pulse current due to the partial discharge. The equivalent circuit at this time is shown in FIG.

【0045】ボイドに対応した絶縁物11の部分のキャ
パシタンスCiと、ボイド部のキャパシタンスCvと、
高抵抗導電層13の抵抗Rcの直列回路とで構成され、
部分放電発生時にはキャパシタンスCvと並列なスイッ
チSwが投入し、キャパシタンスCvが短絡される。従
って、放電時のパルス電流波高値Ippは放電直前のキ
ャパシタンスCvの分担電圧Vgと高抵抗導電層13の
抵抗Rcとで決まり、パルス電流波高値Ipp=分担電
圧Vg/抵抗Rc・・・・・・・・(1)となる。
The capacitance Ci of the portion of the insulator 11 corresponding to the void, the capacitance Cv of the void portion,
A series circuit of a resistor Rc of the high-resistance conductive layer 13,
When partial discharge occurs, a switch Sw in parallel with the capacitance Cv is turned on, and the capacitance Cv is short-circuited. Accordingly, the pulse current peak value Ipp at the time of discharge is determined by the shared voltage Vg of the capacitance Cv immediately before the discharge and the resistance Rc of the high-resistance conductive layer 13, and the pulse current peak value Ipp = shared voltage Vg / resistance Rc. ... (1)

【0046】ボイドがトラップされている絶縁スペーサ
12と高抵抗導電層13の接地リード線取り付け位置が
離れていると図13に示した抵抗Rcが大きくなり、式
(1)から明らかなようにパルス電流波高値Ippが小
さくなり検出しにくくなる。
If the insulating spacer 12 in which the void is trapped and the grounding lead wire mounting position of the high resistance conductive layer 13 are far apart, the resistance Rc shown in FIG. 13 becomes large, and the pulse is evident from the equation (1). The current peak value Ipp becomes small and detection becomes difficult.

【0047】ここで、図5に示すように絶縁スペーサ1
2の近傍に接地電極14を付け、接地電極14に流れる
電流を検出すると、その等価回路は図13において抵抗
Rcが非常に小さくなったことになり、式(1)からパ
ルス電流波高値Ippが大きくなり検出が容易になる。
Here, as shown in FIG.
When the ground electrode 14 is provided near the ground electrode 2 and the current flowing through the ground electrode 14 is detected, the equivalent circuit of FIG. 13 shows that the resistance Rc has become extremely small. Larger and easier to detect.

【0048】なお、図13に示されるコンデンサの投入
回路をはしご段回路に変形すると図14のように表され
る。そして図15に示すように矩形波の振動波15Aを
出力する。そして、実際の回路には小さな抵抗があるた
め、振動波は次第に減衰するが、初めの方の部分で測定
を行なうようにすれば、電圧減衰は少ないためコロナ放
電の目的は達っせられる。図16は実際の測定結果の一
例を示したものであり、それぞれ曲線16Aは供試器2
6に加わる最終段の電圧、16Bは中間段の電圧、16
Cは初段の電圧を示している。
FIG. 14 is a circuit diagram showing a circuit in which a capacitor is turned on as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 15, a rectangular wave 15A is output. The vibration wave is gradually attenuated due to the small resistance in the actual circuit. However, if the measurement is performed in the first part, the purpose of the corona discharge can be achieved because the voltage attenuation is small. FIG. 16 shows an example of an actual measurement result, and each of the curves 16A corresponds to the test equipment 2
6B, the final stage voltage applied to 6; 16B is the intermediate stage voltage;
C indicates the first stage voltage.

【0049】請求項5に記載したボイド検出装置は図6
において、複数の絶縁スペーサ12が含まれているケー
スであり、各スペーサに合わせて接地電極14を付け、
各々の接地電極14からの接地リード線上にパルス検出
器7を設置する。これにより、どの絶縁スペーサ12の
部分のボイドで部分放電が発生しているかを特定するこ
とができる。
FIG. 6 shows a void detecting device according to a fifth embodiment.
In this case, a plurality of insulating spacers 12 are included, and a ground electrode 14 is attached to each of the spacers.
The pulse detector 7 is installed on the ground lead from each ground electrode 14. Thereby, it is possible to specify which part of the insulating spacer 12 has a void in which the partial discharge occurs.

【0050】請求項6に記載したボイド検出装置は図7
において、梯子段回路25を抵抗23を介して直流電源
21で充電し、充電完了後に高速スイッチ24を投入す
る。そして、梯子段回路25に蓄えられた電荷が放電完
了後に高速スイッチ24を開放する。次いで、梯子段回
路25を抵抗23を介し直流電源23で充電し、充電完
了後に高速スイッチ24を投入し、梯子段回路25に蓄
えられた電荷が放電完了後に高速スイッチ24を開放す
る。これら正負の電圧充電と高速スイッチ24投入・開
放を繰り返すことにより、供試器6に正負の電圧が繰り
返し印加される。 請求項7に記載したボイド検出装置
は図8において、梯子段回路25の出力端に現れる正負
の繰り返し電圧を変圧器4で昇圧することにより、さら
に高い電圧を供試品26に印加する。
FIG. 7 shows a void detecting device according to the sixth embodiment.
, The ladder stage circuit 25 is charged by the DC power supply 21 via the resistor 23, and the high-speed switch 24 is turned on after the charging is completed. Then, after the electric charge stored in the ladder stage circuit 25 is completely discharged, the high-speed switch 24 is opened. Next, the ladder stage circuit 25 is charged by the DC power supply 23 via the resistor 23, and after the charging is completed, the high-speed switch 24 is turned on. After the electric charge stored in the ladder stage circuit 25 is completely discharged, the high-speed switch 24 is opened. By repeating these positive and negative voltage charging and turning on and off the high-speed switch 24, positive and negative voltages are repeatedly applied to the test device 6. In FIG. 8, the void detection device applies a higher voltage to the DUT 26 by boosting the positive and negative repetitive voltages appearing at the output terminal of the ladder stage circuit 25 with the transformer 4.

【0051】請求項8に記載したボイド検出装置は図9
において、図7に示した高速スイッチ24を可飽和リア
クトル24aとした回路である。直流電源21から梯子
段回路25が充電され、電圧上昇に従い可飽和リアクト
ル24aの磁束も増加し、その値が所定値に達すると可
飽和リアクトル24aのコアが飽和し、可飽和リアクト
ル24aのインビーダンスが小さくなる。
FIG. 9 shows a void detecting device according to the eighth embodiment.
7 is a circuit in which the high-speed switch 24 shown in FIG. 7 is replaced by a saturable reactor 24a. The ladder stage circuit 25 is charged from the DC power supply 21, the magnetic flux of the saturable reactor 24a also increases as the voltage increases, and when the value reaches a predetermined value, the core of the saturable reactor 24a is saturated, and the impedance of the saturable reactor 24a is increased. Becomes smaller.

【0052】次に実施例の効果に就いて説明する。Next, effects of the embodiment will be described.

【0053】請求項1に記載したボイド検出装置の効果
は、気体の放電電圧がギャッブ長と気体の圧力により変
化することがバーシエンにより見出されており、これを
調査した一例を図17に示す。この例をボイドに当ては
めれば、ボイド内の圧力が低くなるほど放電電圧が低下
する。
As for the effect of the void detecting device according to the first aspect, it has been found by Versien that the discharge voltage of the gas changes depending on the gab length and the pressure of the gas. FIG. 17 shows an example of investigating this. . If this example is applied to a void, the lower the pressure in the void, the lower the discharge voltage.

【0054】ボイド内での部分放電は図18のように考
えられ、ボイド内で放電と消弧が繰り返され、このとき
の放電電圧Vgが放電パルス電流となり外部のパルス検
出器で検知される。ボイド内部の圧力が低いと図17に
示したように放電電圧Vgが低下し、外部で検知できる
放電パルス電流値が小さくなり、パルス検出器の出力が
ノイズレベルまで低下すると検出ができなくなる。
The partial discharge in the void is considered as shown in FIG. 18. Discharge and extinction are repeated in the void, and the discharge voltage Vg at this time becomes a discharge pulse current and is detected by an external pulse detector. If the pressure inside the void is low, the discharge voltage Vg decreases as shown in FIG. 17, the discharge pulse current value that can be detected outside decreases, and if the output of the pulse detector drops to the noise level, detection becomes impossible.

【0055】一方、気体の放電では図19に示すように
印加電圧の単位時間当たりの電圧変化dv/dtが大き
くなる閃絡電圧が大きくなる。このことから、負圧にな
りボイドの放電電圧が低下して通常の部分放電試験では
検知できない放電バルスを、図1の回路で試験電圧のd
v/dtを大きくすることにより、ボイド内部の放電電
圧を大きくし、パルス検出器で検知することができるよ
うになる。
On the other hand, in the gas discharge, the flash voltage at which the voltage change dv / dt per unit time of the applied voltage increases as shown in FIG. From this, the discharge pulse which becomes negative pressure and the discharge voltage of the void decreases and cannot be detected by the normal partial discharge test is calculated by the circuit of FIG.
By increasing v / dt, the discharge voltage inside the void is increased, and it becomes possible to detect the discharge voltage with a pulse detector.

【0056】請求項2に記載したボイド検出装置の効果
は、既に図11を用いて説明したように、パルス検出器
7、8の出力信号が同一極性の場合は外部ノイズによる
誤信号であることから、極性判別回路12Aでそれを検
知し、ディレー(遅延)回路12Bで遅れて検出回路に
入力する信号をスイッチ回路12Cで遮断する。
The effect of the void detecting device according to the second aspect is that, as already described with reference to FIG. 11, when the output signals of the pulse detectors 7 and 8 have the same polarity, they are erroneous signals due to external noise. Then, the polarity discrimination circuit 12A detects this, and the delay (delay) circuit 12B interrupts the signal input to the detection circuit with a delay by the switch circuit 12C.

【0057】請求項3に記載したボイド検出装置の効果
は、過飽和リアクトル2と充電コンデンサ3で高dv/
dtの試験電圧を発生させていたのを、VVVF電源で
同等のdv/dtを有する高周波電圧を発生させること
ができる。
The effect of the void detecting device according to the third aspect is that a high dv / d
Instead of generating a test voltage of dt, a VVVF power supply can generate a high-frequency voltage having the same dv / dt.

【0058】請求項4、5に記載したボイド検出装置の
効果は、既に作用の説明の中で説明した。
The effects of the void detecting device according to the fourth and fifth aspects have already been described in the description of the operation.

【0059】請求項6に記載したボイド検出装置の効果
は、充電された梯子段回路25を高速スイッチ22を投
入することで矩形波状のパルス電圧が発生し、供試器6
の端子に高いdv/dtの電圧が印加される。正電源と
負電源を充電と放電を繰り返すことにより、供試器6に
矩形波の交番した電圧が印加される。効果は請求項1と
同じである。
The effect of the void detecting device according to the sixth aspect is that when the high-speed switch 22 is turned on to the charged ladder stage circuit 25, a rectangular-wave-shaped pulse voltage is generated.
Is applied with a high dv / dt voltage. By repeating charging and discharging of the positive power supply and the negative power supply, an alternating voltage of a rectangular wave is applied to the test device 6. The effect is the same as the first aspect.

【0060】請求項7に記載したボイド検出装置の効果
は、梯子段回路の端部に発生した矩形波電圧を変圧器4
で昇圧し、高い試験電圧を供試器26に印加する。効果
は請求項1と同じである。
The effect of the void detecting device according to the present invention is that the rectangular wave voltage generated at the end of the ladder stage circuit is transformed by the transformer 4.
And a high test voltage is applied to the test device 26. The effect is the same as the first aspect.

【0061】請求項8に記載したボイド検出装置の効果
は、高速スイッチに変えて過飽和リアクトル24aを使
用したことが特徴であり、DC電源で梯子段回路25を
充電し、電圧が上昇する過程で過飽和リアクトル24a
の磁束が大きくなり、所定値に達すると過飽和リアクト
ル24aのコアが飽和し、過飽和リアクトル24aのイ
ンダクタンスが小さくなり、梯子段回路25に蓄えられ
た電荷が放電し、梯子段回路25の端には大きなdv/
dtを有した矩形波電圧が現れる。梯子段回路25を正
電源21と負電源22で交互に充電し、過飽和リアクト
ル24aの飽和を利用したスイッチングにより、供試器
6に矩形波の交番した電圧が印加される。効果は請求項
1と同じであるが、制御機能や操作機構を有した高速ス
イッチを使用しないことが特徴である。
The effect of the void detecting device according to the present invention is characterized in that a supersaturated reactor 24a is used in place of the high-speed switch, and the ladder stage circuit 25 is charged with a DC power supply, and the supersaturation occurs in the process of increasing the voltage. Reactor 24a
When the magnetic flux of the saturable reactor 24a reaches a predetermined value, the core of the saturable reactor 24a is saturated, the inductance of the saturable reactor 24a decreases, and the electric charge stored in the ladder stage circuit 25 is discharged. /
A square wave voltage with dt appears. The ladder stage circuit 25 is charged alternately with the positive power supply 21 and the negative power supply 22, and the alternating voltage of the rectangular wave is applied to the EUT 6 by switching using the saturation of the supersaturated reactor 24 a. The effect is the same as that of the first aspect, but is characterized in that a high-speed switch having a control function and an operation mechanism is not used.

【0062】請求項9に記載したボイド検出装置の効果
は、供試器26の両端に各々接続された梯子段回路25
a,25bを直流電源28より高速スイッチ30a,3
0bを交互にON/OFF(開閉)して充電し、更にこ
れら高速スイッチ30a,30bのON/OFF動作に
連動して高速スイッチ31a,31bがON/OFFする
ことで、供試器6に矩形波の交番した電圧が印加され
る。効果は請求項1と同じであるが、充電電源が1つに
なることが特徴である。
The effect of the void detecting device according to the ninth aspect is that the ladder stage circuit 25 connected to both ends of the tester 26 is provided.
a, 25b are connected to the high-speed switches 30a, 3
0b is alternately turned on / off (open / closed) to charge the battery, and the high-speed switches 31a and 31b are turned on / off in conjunction with the on / off operation of the high-speed switches 30a and 30b. An alternating voltage of waves is applied. The effect is the same as that of the first aspect, but is characterized in that only one charging power source is used.

【0063】なお、高速スイッチ31a、31bを過飽
和リアクトルに置換することができる。動作、効果は請
求項8と同じである。なお、本実施例で記載した高速ス
イッチはメカニカルなスイッチの他に次のような仕様の
ものがある。(a)サイリスタ、GTO(ゲート・ター
ン・オフ),IGBT(インシュレイテッド・ゲート・
バイポーラ・トランジスタ)等の半導体を使用する。同
一の高速スイッチが正負の電流を流すケースではこれら
半導体素子逆並列に接続したスイッチ回路を構成する。
(b)サイラトロン、イグナトロン、トリーガースイッ
チなどの放電管を使用する。
The high-speed switches 31a and 31b can be replaced with supersaturated reactors. The operation and effect are the same as those of the eighth aspect. The high-speed switch described in this embodiment has the following specifications in addition to the mechanical switch. (A) Thyristor, GTO (gate turn off), IGBT (insulated gate gate)
A semiconductor such as a bipolar transistor is used. In the case where the same high-speed switch causes positive and negative currents to flow, a switch circuit connected in anti-parallel to these semiconductor elements is formed.
(B) Use a discharge tube such as a thyratron, an Ignatron, or a triger switch.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明により、部分放電試験で微弱なパ
ルス信号しか発生しないボイド放電を検知することによ
り、絶縁物中のボイドの有無を検知できる。さらに、ボ
イドの位置を概略特定することができる。このことによ
り信頼性の高いボイド検出装置を提供できる。
According to the present invention, the presence or absence of a void in an insulator can be detected by detecting a void discharge that generates only a weak pulse signal in a partial discharge test. Further, the position of the void can be roughly specified. As a result, a highly reliable void detection device can be provided.

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

【図1】請求項1の一実施例を示すボイド検出装置の回
路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a void detection device according to an embodiment of the present invention.

【図2】請求項2の一実施例を示すボイド検出装置の回
路構成図である。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a void detection device according to an embodiment of the present invention.

【図3】請求項3の一実施例を示すボイド検出装置の回
路構成図である。
FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a void detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図4】他の一実施例を示すボイド検出装置の回路構成
図である。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a void detection device showing another embodiment.

【図5】請求項4の一実施例を示すボイド被検出物の断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view of a void detection object according to an embodiment of the present invention;

【図6】請求項5の一実施例を示すボイド被検出物の断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a void detection object according to an embodiment of the present invention;

【図7】請求項6の一実施例を示すボイド検出装置の回
路構成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a void detection device according to a sixth embodiment.

【図8】請求項7の一実施例を示すボイド検出装置の回
路構成図である。
FIG. 8 is a circuit diagram of a void detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図9】請求項8の一実施例を示すボイド検出装置の回
路構成図である。
FIG. 9 is a circuit diagram of a void detecting device according to an embodiment of the present invention.

【図10】請求項1の作用を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of claim 1;

【図11】請求項2の作用を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the operation of claim 2;

【図12】図11の作用を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing the operation of FIG. 11;

【図13】請求項5の作用を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the operation of claim 5;

【図14】図13の等価回路を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing an equivalent circuit of FIG.

【図15】図13の作用を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing the operation of FIG.

【図16】図15の実際の波形を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing actual waveforms of FIG.

【図17】気体圧力(SF6ガス)と放電電圧の関係を
示す説明図である。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a relationship between a gas pressure (SF6 gas) and a discharge voltage.

【図18】ボイドでの部分放電電圧波形を示す説明図で
ある。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a partial discharge voltage waveform in a void.

【図19】気体閃絡電圧のV−t特性を示す説明図であ
る。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a Vt characteristic of a gas flash voltage.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 商用周波電源 2 過飽和リアクトル 3 充電コンデンサ 4 変圧器 5 結合コンデンサ 6 供試器 7、8 パルス検出器 9 VVVF電源 50 ボイド検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Commercial frequency power supply 2 Supersaturated reactor 3 Charging capacitor 4 Transformer 5 Coupling capacitor 6 Tester 7, 8 Pulse detector 9 VVVF power supply 50 Void detection circuit

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電源に接続され印加された交流電圧
を変圧する変圧器と、この変圧器に直列に接続されて前
記変圧器に印加される交流電圧の波形を調整する可飽和
リアクトルと、前記変圧器の電源側に並列に接続されパ
ルス電流を供給する充電コンデンサと、前記変圧器の負
荷側に並列に接続された結合コンデンサと、この結合コ
ンデンサと直列に接続されて前記結合コンデンサを介し
て供試品に流れるパルス電流を検出するパルス検出器
と、このパルス検出器から出力されるパルス出力信号に
よって前記供試品に存在するボイドを検出するボイド検
出回路と、を具備してなるボイド検出装置。
1. A transformer connected to an AC power supply for transforming an applied AC voltage, a saturable reactor connected in series to the transformer and adjusting a waveform of the AC voltage applied to the transformer, A charging capacitor connected in parallel to the power supply side of the transformer and supplying a pulse current; a coupling capacitor connected in parallel to the load side of the transformer; and a coupling capacitor connected in series with the coupling capacitor and via the coupling capacitor. A pulse detector that detects a pulse current flowing through the DUT, and a void detection circuit that detects a void present in the DUT based on a pulse output signal output from the pulse detector. Detection device.
【請求項2】 前記供試品と直列に接続されて前記結合
コンデンサを介して前記供試品に流れるパルス電流を検
出する第2のパルス検出器と、これら第1および第2の
パルス検出器に接続され両パルス電流の加算値によって
作動するボイド検出回路を備えたことを特徴とする請求
項1に記載したボイド検出装置。
2. A second pulse detector connected in series with the DUT to detect a pulse current flowing through the DUT through the coupling capacitor, and a first and a second pulse detector. 2. The void detection device according to claim 1, further comprising a void detection circuit connected to the first circuit and operated by the sum of the two pulse currents.
【請求項3】 可変電圧可変周波数電源に接続され印加
された交流電圧を変圧する変圧器と、前記変圧器の負荷
側に並列に接続された結合コンデンサと、この結合コン
デンサと接続されて前記供試品に流れるパルス電流を検
出するパルス検出器と、このパルス検出器から出力され
るパルス出力信号によって前記供試品に存在するボイド
を検出するボイド検出回路と、を具備してなるボイド検
出装置。
3. A transformer connected to a variable voltage variable frequency power supply for transforming an applied AC voltage, a coupling capacitor connected in parallel to a load side of the transformer, and the power supply connected to the coupling capacitor. A void detector comprising: a pulse detector for detecting a pulse current flowing through a sample; and a void detection circuit for detecting a void present in the sample based on a pulse output signal output from the pulse detector. .
【請求項4】 前記供試品の充電部である高圧導体を接
地側から絶縁して支持する絶縁スペーサと、前記高圧導
体に被覆された絶縁物の周囲に塗布された高抵抗導電層
と、この高抵抗導電層に接触して取り付けられた検出電
極と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項4
に記載したボイド検出装置。
4. An insulating spacer that insulates and supports a high-voltage conductor that is a charged part of the sample from a ground side, a high-resistance conductive layer applied around an insulator that covers the high-voltage conductor, 5. A detection electrode provided in contact with the high-resistance conductive layer.
The void detection device described in 1 above.
【請求項5】 前記検出電極と直列にパルス検出器を接
続したことを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載し
たボイド検出装置。
5. The void detection device according to claim 1, wherein a pulse detector is connected in series with the detection electrode.
【請求項6】 抵抗と直列に接続されて直列回路を構成
し直流電圧を供給する直流電源と、前記直流電源を短絡
する高速スイッチと、コンデンサとリアクトルとを梯子
段状に接続して構成され前記高速スイッチと接続される
梯子段回路と、この梯子段回路に接続され供試品に流れ
るパルス電流を検出するパルス検出器と、このパルス検
出器から出力されるパルス出力信号によって前記供試品
に存在するボイドを検出するボイド検出回路と、を具備
してなるボイド検出装置。
6. A DC power supply connected in series with a resistor to form a series circuit to supply a DC voltage, a high-speed switch for short-circuiting the DC power supply, and a capacitor and a reactor connected in a ladder stage. A ladder stage circuit connected to the high-speed switch, a pulse detector connected to the ladder stage circuit for detecting a pulse current flowing through the sample, and a pulse output signal output from the pulse detector present in the sample. And a void detection circuit for detecting a void.
【請求項7】 抵抗と直列に接続されて直列回路を構成
し直流電圧を供給する直流電源と、コンデンサとリアク
トルとを梯子段状に接続して構成され前記直流電源と接
続され梯子段回路と、この梯子段回路に接続される変圧
器と、前記梯子段回路と前記変圧器との間に接続されて
前記変圧器に印加される電圧を断続させる高速スイッチ
と、前記変圧器の負荷側に並列に接続された結合コンデ
ンサと、この結合コンデンサと接続され前記供試品に流
れるパルス電流を検出するパルス検出器と、このパルス
検出器から出力されるパルス出力信号によって前記供試
品に存在するボイドを検出するボイド検出回路と、を具
備してなるボイド検出装置。
7. A ladder circuit connected in series with a resistor to form a series circuit and supplying a DC voltage, and a ladder stage circuit configured by connecting a capacitor and a reactor in a ladder stage and connected to the DC power source. A transformer connected to the ladder stage circuit, a high-speed switch connected between the ladder stage circuit and the transformer to interrupt the voltage applied to the transformer, and connected in parallel to the load side of the transformer; A coupling capacitor, a pulse detector connected to the coupling capacitor and detecting a pulse current flowing through the DUT, and detecting a void present in the DUT based on a pulse output signal output from the pulse detector. And a void detection circuit.
【請求項8】 前記高速スイッチを可飽和リアクトルと
したことを特徴とする請求項7に記載したボイド検出装
置。
8. The void detecting device according to claim 7, wherein said high-speed switch is a saturable reactor.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102520310A (en) * 2012-01-10 2012-06-27 广东电网公司电力科学研究院 System for positioning turn-to-turn insulation defect of dry air-core reactor
JP2012220208A (en) * 2011-04-04 2012-11-12 Toshiba Corp Partial discharge detection device and partial discharge detection method
US10431506B2 (en) 2017-01-17 2019-10-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of processing substrate and method of fabricating semiconductor device using the same
CN114898997A (en) * 2022-05-26 2022-08-12 国网安徽省电力有限公司青阳县供电公司 Wisdom rural area network deployment elasticity electric wire netting power transmission is convenient for measure and is used mutual-inductor

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