JPH1038955A - ノイズ除去回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部分放電検出信号に含まれるパルス性外部ノ
イズを完全に除去することができるようにする。 【解決手段】 電力ケーブル等から発生する部分放電を
絶縁接続部に装着した金属箔電極及び検出インピーダン
ス４を介して検出し、これを同調増幅器５で同調増幅し
て部分放電検出信号を得る測定系に適用される。検出イ
ンピーダンス４の検出位置とは互いに異なる場所に周囲
のノイズを検出するための検出インピーダンス８ａ〜８
ｃを設置する。これらの検出ノイズは同調増幅器９ａ〜
９ｃで増幅され、これら増幅器には加算回路１０が接続
され、複数のノイズ信号が１つの合成ノイズ信号にな
る。この加算出力を制御信号にして部分放電検出信号の
通過の可否を決定するゲート回路６を制御し、部分放電
検出信号のみを通過させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力ケーブル、高
電圧機器等の部分放電試験に際し、その部分放電検出信
号に含まれるノイズ成分を除去するためのノイズ除去回
路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電力ケーブル等の絶縁劣化を診断するに
際しては、従来より部分放電測定法が用いられている。
図４は部分放電測定を行うための部分放電測定装置の主
要部、及びこれに用いられる従来のノイズ除去回路を示
すブロック図である。

【０００３】供試材としての電力ケーブル１間には絶縁
接続部２が設けられており、この絶縁接続部２には対称
位置に金属箔電極３ａ，３ｂが貼着されている。金属箔
電極３ａ，３ｂからは、部分放電パルス（部分放電検出
信号）及び電力ケーブル１に侵入したパルス性外部ノイ
ズが出力される。金属箔電極３ａ，３ｂの各々には検出
インピーダンス４が接続され、この検出インピーダンス
４には同調増幅器５が接続されている。更に、同調増幅
器５にはゲート回路６が接続されている。

【０００４】また、周囲ノイズを検出するために検出端
７が設置され、この検出端７には検出インピーダンス８
が接続されている。この検出インピーダンス８には同調
増幅器９が接続され、その増幅出力はゲート回路６に送
出される。検出インピーダンス４から出力される部分放
電検出信号及びパルス性外部ノイズは同調増幅器５によ
って同調増幅される。一方、検出インピーダンス８から
出力される周囲ノイズは同調増幅器９によって同調増幅
される。同調増幅器９から出力される信号（周囲ノイ
ズ）が或るレベル以上で、かつ同調増幅器５から出力さ
れるパルス性外部ノイズに対して同一タイミングで発生
した場合、外部ノイズに対してのみゲート回路６は遮断
状態になり、部分放電検出信号に対してはそのまま通過
させる。この結果、不要なパルス性外部ノイズを部分放
電検出信号から完全に排除することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のノイズ
除去回路によれば、部分放電検出信号用の検出インピー
ダンス４に入力されるパルス性外部ノイズに相当するも
のが全て検出インピーダンス８で検出されていれば問題
ないが、検出インピーダンス４で検出されて検出インピ
ーダンス８で検出されない場合にはゲート回路６が動作
しない。このため、完全なノイズ除去は困難である。

【０００６】そこで本発明は、部分放電検出信号に含ま
れるパルス性外部ノイズを完全に除去することのできる
ノイズ除去回路を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、電力ケーブル、高電圧機器等から発生
する部分放電を測定用検出インピーダンスを介して検出
し、これを測定用同調増幅器で同調増幅して部分放電検
出信号を得る部分放電の測定系において、前記測定系の
周囲のノイズを検出する２以上の他の検出インピーダン
ス及び該他の検出インピーダンスの出力信号を増幅して
増幅信号を出力する他の同調増幅器を備えたノイズ検出
手段と、前記増幅信号を加算する加算回路と、前記加算
回路の出力信号と前記測定系の出力信号中のノイズとが
同期するときにのみ前記測定系の出力信号の通過を遮断
するゲート回路とを備えた構成にしている。

【０００８】この構成によれば、複数の第２の検出イン
ピーダンスが部分放電検出信号に含まれる外部ノイズ相
当の周囲ノイズを検出する。したがって、従来、一部の
ノイズに検出漏れを生じていたのに対し、部分放電検出
信号に含まれている全てのノイズを検出でき、部分放電
検出信号中のパルス性ノイズを漏れなく除去することが
可能になる。これに伴って部分放電検出の感度を向上さ
せることができる。

【０００９】前記他の検出インピーダンスは、前記測定
用検出インピーダンスで検出される全てのノイズを検出
するように数量及び配置を設定することができる。この
構成によれば、部分放電検出信号中のパルス性ノイズ、
特に低頻度のパルス性ノイズを効果的に検出ならびに除
去することができ、部分放電検出信号のみを出力できる
ようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を基に説明する。図１は本発明によるノイズ除去
回路の一実施の形態及び部分放電測定装置の主要部の構
成を示すブロック図である。なお、図１においては、図
４に示したと同一であるものには同一引用数字を用いた
ので、以下においては重複する説明を省略する。

【００１１】図１においては、周囲ノイズを検出するた
めの検出端（図１では検出端７ａ，７ｂ，７ｃの３個）
及び複数の第２の検出インピーダンス（図１では検出イ
ンピーダンス８ａ〜８ｃの３個）が設置されている。こ
の検出端の設置個数は、検出インピーダンス４で検出さ
れる全てのパルス性外部ノイズの成分を含むように設定
する（但し、部分放電検出信号は検出されないようにす
る）。これにより、検出漏れを低減することができる。
この検出端７ａ〜７ｃの各々には、検出インピーダンス
８ａ，８ｂ，８ｃが接続されている。この検出インピー
ダンス８ａ〜８ｃの各々には、同調増幅器９ａ，９ｂ，
９ｃ（第２の同調増幅器）の各々が接続され、その増幅
出力の各々は加算回路１０に印可される。この加算回路
１０の出力信号はゲート回路６に送出される。

【００１２】以上の構成において、検出インピーダンス
４（第１の検出インピーダンス）から出力される部分放
電検出信号及びパルス性外部ノイズは同調増幅器５（第
１の同調増幅器）によって同調増幅される。一方、検出
端７ａ〜７ｃによって様々なレベルの周囲ノイズが検出
される。検出インピーダンス８ａ〜８ｃを介して出力さ
れる周囲ノイズの各々は、同調増幅器９ａ〜９ｃによっ
て同調増幅が行われる。これらの増幅出力は加算回路１
０によって加算処理され、その加算値はゲート回路６へ
送出される。同調増幅器９ａ〜９ｃの出力信号が加算回
路１０によって加算され、１つのまとまったノイズ信号
として出力される。

【００１３】加算回路１０から出力される出力信号はゲ
ート回路６に対する制御信号として用いられる。加算回
路１０の出力値が或るレベル以上で、かつ同調増幅器５
から出力されるパルス性外部ノイズに対して同一タイミ
ングで発生している状態の時にはゲート回路６はオフに
なる。つまり、外部ノイズに対してのみゲート回路６は
遮断状態になり、部分放電検出信号に対してはそのまま
通過させる。これにより、部分放電検出信号から不要な
パルス性外部ノイズを完全に排除することができる。

【００１４】

【実施例】図２は本発明によるノイズ除去回路の一実施
例を示すブロック図である。また、図３は図２のノイズ
除去回路の各部の動作を示す波形図である。なお、図２
においては、図１と同一であるものには同一引用数字を
用いたので、以下においては重複する説明を省略する。

【００１５】電力ケーブル１に対する検出系の接続は図
３に示した通りであるが、検出インピーダンス８ａ〜８
ｃは別の電力ケーブル１１，１２，１３に接続される。
この電力ケーブル１１〜１３の各々には、金属箔電極１
７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂの各々
が装着される。金属箔電極１７ａ，１７ｂには検出端７
ａが接続され、金属箔電極１８ａ，１８ｂには検出端７
ｂが接続され、金属箔電極１９ａ，１９ｂには検出端７
ｃが接続される。以上の部分を除いた他の構成は図１と
同じであるので、説明は省略する。

【００１６】図３を参照して図２の動作を説明すると、
（ａ）に示すように、電力ケーブル１には正弦波の位相
を持つ電圧（電流）が課電されており、検出インピーダ
ンス４からは（ｂ）のように外部ノイズを含む部分放電
検出信号が得られる。この時、検出インピーダンス８ａ
〜８ｃからは（ｃ）〜（ｅ）のような波形の外部ノイズ
が検出される。（ｃ）〜（ｅ）に示される外部ノイズ
は、夫々同調増幅器９ａ〜９ｃで同調増幅された後、加
算回路１０によって加算され、（ｆ）のような外部ノイ
ズ波形が得られる。この加算された外部ノイズ波形は、
（ｂ）の波形から部分放電パルス分を除去した波形にな
る。

【００１７】加算回路１０の出力信号に同期してゲート
回路６のオフ制御が行われる。すなわち、加算回路１０
の出力信号と同調増幅器５の出力信号とがタイミング的
に一致するとき、当該信号がゲート回路６から出力され
るのを遮断する。一方、加算回路１０から信号が出力さ
れないときには、同調増幅器５からの信号を通過させ
る。この結果、ゲート回路６からは、ノイズ分が除去さ
れた部分放電パルスのみが出力されることになる。ま
た、部分放電パルスの検出感度も向上する。

【００１８】なお、図１及び図３の構成において、同調
増幅器９または同調増幅器９ａ〜９ｃの後段に、その信
号レベルを可変できる手段、例えば減衰器を設置し、検
出インピーダンス４で検出されるノイズとのレベル合わ
せを行えるようにすれば、より効果的にノイズ除去を図
ることができる。また、上記の構成においては、電力ケ
ーブルの部分放電信号を検出する場合を例にしたが、本
発明は電力ケーブルに限定されるものではなく、高電圧
機器等に対しても適用可能である。この場合、検出手段
等は対象に応じて適宜変更すればよい。例えば、金属箔
電極に代えて空中線を用いる等の対策が必要になる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明は、部分放電
検出信号の検出位置とは互いに異なる場所で周囲のノイ
ズを２以上の第２の検出インピーダンスで検出し、これ
に基づく出力の各々を加算回路で加算し、この加算結果
を基に部分放電検出信号の最終的な出力信号のゲート通
過の可否を決定するようにしたので、部分放電検出信号
に含まれている全てのノイズを検出でき、部分放電検出
信号中のパルス性ノイズを漏れなく除去することが可能
になる。また、これに伴って部分放電検出の感度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるノイズ除去回路の一実施の形態及
び部分放電測定装置の主要部の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】本発明によるノイズ除去回路の一実施例を示す
ブロック図である。

【図３】図２のノイズ除去回路の各部の動作を示す波形
図である。

【図４】部分放電測定を行うための部分放電測定装置の
主要部、及びこれに用いられる従来のノイズ除去回路を
示すブロック図である。

【符号の説明】

１，１１，１２，１３ 電力ケーブル ２ 絶縁接続部 ３ 金属箔電極 ４，８ａ，８ｂ，８ｃ 検出インピーダンス ５，９ａ，９ｂ，９ｃ 同調増幅器 ６ ゲート回路 ７，７ａ，７ｂ，７ｃ 検出端 １０ 加算回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力ケーブル、高電圧機器等から発生す
   る部分放電を測定用検出インピーダンスを介して検出
   し、これを測定用同調増幅器で同調増幅して部分放電検
   出信号を得る部分放電の測定系において、 前記測定系の周囲のノイズを検出する２以上の他の検出
   インピーダンス及び該他の検出インピーダンスの出力信
   号を増幅して増幅信号を出力する他の同調増幅器を備え
   たノイズ検出手段と、 前記増幅信号を加算する加算回路と、 前記加算回路の出力信号と前記測定系の出力信号中のノ
   イズとが同期するときにのみ前記測定系の出力信号の通
   過を遮断するゲート回路とを具備することを特徴とする
   ノイズ除去回路。
2. 【請求項２】 前記他の検出インピーダンスは、前記測
   定用検出インピーダンスで検出される全てのノイズを検
   出するように数量及び配置を設定することを特徴とする
   請求項１記載のノイズ除去回路。