JPH11237430A - Partial discharge measurement apparatus - Google Patents

Partial discharge measurement apparatus

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JPH11237430A
JPH11237430A JP4073598A JP4073598A JPH11237430A JP H11237430 A JPH11237430 A JP H11237430A JP 4073598 A JP4073598 A JP 4073598A JP 4073598 A JP4073598 A JP 4073598A JP H11237430 A JPH11237430 A JP H11237430A
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sine wave
partial discharge
voltage
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measuring device
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Noriyoshi Kikuchi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve measurement accuracy in relation to a partial discharge measurement apparatus. SOLUTION: A desired sine wave voltage is generated at a power amplifier 2 and a transformer 3 from a sine wave of a sine wave oscillation part 1 an output voltage value of which is swept with an optional pattern, and impressed to a test object S. A current sent to the test object S because of the impression of the sine wave voltage is detected at a resistor R and integrated in an integration part of every period synchronous with a cycle of the sine wave. The integrated value is sample-held at a sample hold circuit 8 synchronously with the cycle of the sine wave.

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】本発明は部分放電測定装置に
関し、特に、電子部品や電子材料の絶縁性能の測定に用
いて好適な部分放電測定装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a partial discharge measuring device, and more particularly to a partial discharge measuring device suitable for measuring the insulation performance of electronic parts and electronic materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気電子機器における安全は、ほとんど
が絶縁によって保たれている。絶縁は事故防止のために
重要であり、各種安全規格(IEC規格,UL規格,電
気用品取締法等)により各種試験方法が定められてい
る。
2. Description of the Related Art Safety in electrical and electronic equipment is largely maintained by insulation. Insulation is important for preventing accidents, and various test methods are defined by various safety standards (IEC standard, UL standard, Electrical Appliance and Material Control Law, etc.).

【0003】絶縁抵抗試験は、供試物に直流電圧を印加
して供試物に流れる電流値からオームの法則にしたがっ
て直流抵抗値を算出するもので、通常は1Mオーム以上
を測定する。絶縁抵抗試験は、供試物の絶縁物の絶縁性
能が吸湿などの理由で低下していないかどうかを判定す
るために行われるもので、耐電圧試験に比べて低い電圧
の500Vや1000Vなど直流電圧を印加して行う。
したがって、絶縁材料の変質(吸湿等)は検査できる
が、絶縁物の欠損やすき間の部分(ボイド(VOI
D))までは検査することができない。
In the insulation resistance test, a DC voltage is applied to a test sample and a DC resistance value is calculated from a current value flowing through the test sample according to Ohm's law. Usually, 1 M ohm or more is measured. The insulation resistance test is performed to determine whether or not the insulation performance of the test object has deteriorated due to moisture absorption or the like. This is performed by applying a voltage.
Therefore, the deterioration (moisture absorption, etc.) of the insulating material can be inspected, but the gap (VOI) of the insulator is easily lost.
Inspection is not possible until D)).

【0004】耐電圧試験は、一般的には供試物に交流の
高電圧を印加して、供試物が破損しないことを確認する
試験であり、直流電圧で試験することもある。耐電圧試
験では不良品を絶縁破壊するため、500VAの大電力
を印加する。耐電圧試験の良否判定は供試物の破壊の有
無によって行われるが、耐電圧試験器は供試物が絶縁破
壊したときに流れるリーク電流を検出し、供試物の破損
の有無を判断する。
[0004] The withstand voltage test is generally a test for applying a high alternating voltage to a specimen to confirm that the specimen is not damaged, and may be performed using a DC voltage. In the withstand voltage test, a large electric power of 500 VA is applied in order to cause dielectric breakdown of a defective product. The pass / fail test of the withstand voltage test is performed based on the presence or absence of breakage of the sample.The withstand voltage tester detects the leak current that flows when the sample breaks down, and determines whether or not the sample has been damaged. .

【0005】つまり、耐電圧試験は、「絶縁破壊=電流
の増加」の図式になる。耐電圧試験は、このように良否
判定を行うだけの試験であり、試験で不合格になった供
試物は、多くの場合破損して復元不可能になってしま
う。普通、耐電圧試験物の電流検出方法は実効値検出ま
たは平均値検出であり、ピーク電流の検出は行っていな
い。また、絶縁物の静電容量分に流れる無効電流(この
電流もリーク電流に含まれる)を分離できないため、小
さな放電電流を検出することはできない。したがって、
単発放電や部分放電は検出できず、絶縁不良の原因にな
るボイド等が存在していても、耐電圧試験で破壊(電流
の増加)がなければ良品と判断されてしまう。
[0005] In other words, the withstand voltage test is in the form of "dielectric breakdown = increase in current". The withstand voltage test is a test that only makes a pass / fail decision as described above, and a specimen that fails in the test is often damaged and cannot be restored. Normally, the current detection method of a withstand voltage test object is an effective value detection or an average value detection, and a peak current is not detected. In addition, since a reactive current (also included in the leak current) flowing through the capacitance of the insulator cannot be separated, a small discharge current cannot be detected. Therefore,
A single discharge or a partial discharge cannot be detected, and even if a void or the like that causes insulation failure exists, it is determined to be non-defective if there is no breakdown (increase in current) in a withstand voltage test.

【0006】なおこの明細書中で、部分放電とは導体間
の絶縁を部分的にのみ橋絡する放電を言い、導体間を完
全に橋絡する放電を含まない。部分放電のうち導体周囲
の空気中で発生するものをコロナ放電と称する。
[0006] In this specification, a partial discharge refers to a discharge that partially bridges insulation between conductors, and does not include a discharge that completely bridges between conductors. Of the partial discharges, those that occur in the air around the conductor are called corona discharges.

【0007】このように、上記の耐電圧試験は供試物に
ダメージを与えるため、特に部品レベルでの絶縁評価に
は適していない。
[0007] As described above, the above-mentioned withstand voltage test causes damage to the specimen, and is not particularly suitable for insulation evaluation at the component level.

【0008】そこで、JEC−0401(電気学会 電
気規格調査会標準規格)には、供試物が絶縁破壊に至る
前の状態を検出するための部分放電測定について規定さ
れている。
Therefore, JEC-0401 (Standards of the Institute of Electrical Engineers of Japan, Standards of the Institute of Electrical Engineers of Japan) specifies a partial discharge measurement for detecting a state before a specimen reaches dielectric breakdown.

【0009】図5ないし図7は、JEC−0401に規
定されている従来の部分放電測定装置のブロック図であ
る。図5は基本回路、図6はブッシングタップを用いた
測定回路、図7は自ら電圧を誘導できる供試物の測定回
路を示す。
FIGS. 5 to 7 are block diagrams of a conventional partial discharge measuring device defined in JEC-0401. FIG. 5 shows a basic circuit, FIG. 6 shows a measuring circuit using a bushing tap, and FIG. 7 shows a measuring circuit for a test object capable of inducing a voltage by itself.

【0010】各図の回路では、商用電源Vacより供試
物に交流高電圧を印加して部分放電を生じさせ、これに
より発生する微少なパルス性の電圧変化を電気的な検出
インピーダンスZdにより検出し、測定器Mにより部分
放電の大きさを測定できるようになっている。
In the circuit shown in each figure, an AC high voltage is applied to a test sample from a commercial power supply Vac to generate a partial discharge, and a minute voltage change of the pulse generated thereby is detected by an electric detection impedance Zd. The magnitude of the partial discharge can be measured by the measuring device M.

【0011】この部分放電測定によれば、供試物が絶縁
破壊に至る前の状態を検出するので、耐電圧試験では解
らなかった潜在的な不良や検出できなかった潜在的な不
良、あるいは製造上のバラツキも検出することができ
る。具体的には、非破壊で不良を検出できること、欠陥
部分の調査が容易に可能であること、原因不明の不良の
解析が容易に可能であること、絶縁設計上の最適化が容
易に可能であること、製造上発生するバラツキを抑える
ことが容易に可能であること、材料レベルでのバラツキ
の発見が容易に可能であることが部分放電測定の効果で
あり、これにより、全体的な安全性の向上に有効であ
る。
According to this partial discharge measurement, the state before the specimen reaches the dielectric breakdown is detected. Therefore, the potential defect that was not found in the withstand voltage test, the potential defect that could not be detected, or the manufacturing defect was detected. The above variation can also be detected. Specifically, it can detect defects nondestructively, can easily inspect defective parts, can easily analyze defects of unknown cause, and can easily optimize insulation design. In addition, the effect of partial discharge measurement is that it is possible to suppress variations that occur during manufacturing and that it is easy to find variations at the material level. It is effective in improving the quality.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の部分放電測定では、測定精度をより向上させること、
測定をより容易にすることが要望されている。
However, in the above conventional partial discharge measurement, it is necessary to further improve the measurement accuracy.
There is a need for easier measurements.

【0013】そこで、本発明は上記の課題に鑑みて成さ
れたものであって、上記の課題を解決した部分放電測定
装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a partial discharge measuring device which solves the above problems.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに請求項1の本発明装置は、供試物に高電圧を印加し
て該供試物の絶縁性能を測定する部分放電測定装置にお
いて、出力電圧値を任意のパターンによりスイープされ
る正弦波発振手段と、前記正弦波発振手段からの正弦波
より所望の正弦波電圧を生成し、前記供試物に印加する
電圧印加手段と、前記所望の正弦波電圧の印加により前
記供試物に流れる電流を検出し、前記正弦波の周期と同
期した期間毎に積分する電流積分手段と、前記電流積分
手段により得た積分値を前記正弦波の周期と同期してサ
ンプルホールドするサンプリング手段とを備えたことを
特徴とする。
According to the present invention, there is provided a partial discharge measuring apparatus for applying a high voltage to a specimen and measuring the insulation performance of the specimen. In, a sine wave oscillating means in which the output voltage value is swept by an arbitrary pattern, a desired sine wave voltage is generated from a sine wave from the sine wave oscillating means, and a voltage applying means for applying to the specimen, A current integrating means for detecting a current flowing through the specimen under application of the desired sine wave voltage and integrating the current at each period synchronized with a cycle of the sine wave; Sampling means for sampling and holding in synchronization with the cycle of the wave.

【0015】また、請求項2の本発明装置は、請求項1
において、前記印加した前記所望の正弦波電圧を前記正
弦波の周期と同期して測定する電圧測定手段をさらに備
えたものである。
The device according to the second aspect of the present invention is the same as the first aspect.
And a voltage measuring means for measuring the applied desired sine wave voltage in synchronization with a cycle of the sine wave.

【0016】また、請求項3の本発明装置は、請求項2
において、前記サンプリング手段によりサンプルホール
ドした値と前記測定した電圧との関係を図示する図示手
段をさらに備えたものである。
The device according to the third aspect of the present invention is the same as that of the second aspect.
, Further comprising an illustration means for illustrating a relationship between the value sampled and held by the sampling means and the measured voltage.

【0017】また、請求項4の本発明装置は、請求項2
または3において、前記サンプリング手段によりサンプ
ルホールドした値をディジタル値に変換する手段と、前
記ディジタル値を記憶する記憶手段と、前記記憶手段か
ら前記ディジタル値を任意に読み出して所定の演算を行
う演算手段とをさらに備えたものである。
The device according to the fourth aspect of the present invention is the second aspect of the present invention.
(3) In (3), means for converting the value sampled and held by the sampling means into a digital value, storage means for storing the digital value, and arithmetic means for arbitrarily reading the digital value from the storage means and performing a predetermined operation Are further provided.

【0018】また、請求項5の本発明装置は、請求項4
において、前記演算手段により、前記サンプリング手段
によりサンプルホールドした値の平均値を算出するよう
にしたものである。
The device according to the fifth aspect of the present invention provides the device according to the fourth aspect.
, The arithmetic means calculates an average value of the values sampled and held by the sampling means.

【0019】また、請求項6の本発明装置は、請求項4
において、前記演算手段により、前記サンプリング手段
によりサンプルホールドした値の和を算出するようにし
たものである。
The device according to the sixth aspect of the present invention is the same as that of the fourth aspect.
, The arithmetic means calculates the sum of the values sampled and held by the sampling means.

【0020】また、請求項7の本発明装置は、請求項4
において、前記サンプリング手段によりサンプルホール
ドした値を所定期間について平均化する手段をさらに備
えたものである。
The device of the present invention according to claim 7 is the same as that of claim 4.
And a means for averaging the values sampled and held by the sampling means for a predetermined period.

【0021】また、請求項8の本発明装置は、請求項4
において、前記サンプリング手段によりサンプルホール
ドした値を所定期間について積分する手段をさらに備え
たものである。
The device of the present invention according to claim 8 is the device according to claim 4.
And a means for integrating a value sampled and held by said sampling means for a predetermined period.

【0022】また、請求項9の本発明装置は、請求項1
ないし8のいずれかにおいて、前記サンプリング手段に
よりサンプルホールドした値と、限度値設定手段により
設定した所定の限度値とをコンパレータで比較し、合否
判定するものである。
The device according to the ninth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
In any one of (8) to (8), the value sampled and held by the sampling means and a predetermined limit value set by the limit value setting means are compared by a comparator to determine pass / fail.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0024】(第1の実施の形態)図1および図2は本
発明に係る部分放電測定装置の第1の実施の形態を示す
ブロック図である。
(First Embodiment) FIGS. 1 and 2 are block diagrams showing a first embodiment of a partial discharge measuring device according to the present invention.

【0025】図1において、1は内部に発振器を備えた
正弦波発振部であり、所定周波数の正弦波電圧を波形歪
が極めて少なく、かつ安定に発振出力する。正弦波発振
部1からの出力電圧値は、外部から設定される任意の電
圧パターンによりスイープされる様になっている。正弦
波発振部1はまた、出力する正弦波の周波数と同期した
タイミングパルスTpを生成出力する。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a sine-wave oscillating unit having an oscillator therein, and oscillates and outputs a sine-wave voltage of a predetermined frequency with very little waveform distortion and stably. The output voltage value from the sine wave oscillating unit 1 is swept by an arbitrary voltage pattern set from the outside. The sine wave oscillator 1 also generates and outputs a timing pulse Tp synchronized with the frequency of the output sine wave.

【0026】正弦波発振部1からの正弦波電圧はパワー
アンプ2により増幅されてからトランス3の一次側に印
加され、その二次側に昇圧された電圧が出力される。こ
の昇圧出力が所望の高電圧(たとえば、最大1440
V)となるように、パワーアンプ2の利得、トランス3
の巻数比等が決められている。トランス3の二次側高圧
出力はインピーダンス素子Zの一端に接続され、二次側
低圧出力とインピーダンス素子Zの他端の間にキャパシ
タンスCが接続される。インピーダンス素子Zとキャパ
シタンスCの共通接続点は供試物Sの一方の電極が接続
される高圧側試験電極4aに接続され、供試物Sの他方
の電極が接続される低圧側試験電極4bとトランス3の
二次側低圧出力の間には電流検出用の抵抗R(インピー
ダンスZの場合もある)が接続される。
The sine wave voltage from the sine wave oscillating section 1 is amplified by the power amplifier 2 and applied to the primary side of the transformer 3 to output a boosted voltage to the secondary side. This boosted output is the desired high voltage (eg, up to 1440
V), the gain of the power amplifier 2 and the transformer 3
Is determined. The secondary high voltage output of the transformer 3 is connected to one end of the impedance element Z, and the capacitance C is connected between the secondary low voltage output and the other end of the impedance element Z. The common connection point of the impedance element Z and the capacitance C is connected to the high-voltage test electrode 4a to which one electrode of the specimen S is connected, and to the low-voltage test electrode 4b to which the other electrode of the specimen S is connected. A current detection resistor R (may be impedance Z) is connected between the secondary low-voltage outputs of the transformer 3.

【0027】ここで、部分放電測定について簡単に説明
する。
Here, the partial discharge measurement will be briefly described.

【0028】部分放電測定では、供試物を2つの電極で
挟んで測定を行うが、供試物はコンデンサと抵抗の等価
回路に置き換えることができる。供試物に、例えば内部
のボイド、欠損等の何らかの理由で材料が不均一で一様
でない部分が存在するときは、等価回路のコンデンサは
様々なコンデンサを直並列したものとみなされる。
In the partial discharge measurement, the measurement is performed with the sample sandwiched between two electrodes, but the sample can be replaced with an equivalent circuit of a capacitor and a resistor. When the specimen has a non-uniform and non-uniform portion of the material due to, for example, an internal void or a defect, the capacitor of the equivalent circuit is regarded as a series-parallel connection of various capacitors.

【0029】通常、供試物内部の隙間は空気等の気体で
できており、その大きさは非常に小さいためにコンデン
サの静電容量は小さい。隙間を有する供試物の両端電極
に交流電圧を印加した場合、静電容量の小さな隙間ほど
大きな電圧がかかることになる。
Usually, the gap inside the specimen is made of a gas such as air, and its size is very small, so that the capacitance of the capacitor is small. When an AC voltage is applied to the electrodes at both ends of a test sample having a gap, a larger voltage is applied to a gap having a smaller capacitance.

【0030】絶縁距離の小さいすき間の部分では比較的
低電圧で放電が行われる。すき間の部分で放電しても全
体の絶縁物があるので電極間を短絡する放電には至らな
いが、この部分の長時間のストレスや部分放電発生によ
りオゾンや窒素酸化物が発生して絶縁物の劣化が進むと
すき間が増大して、最終的には供試物全体に影響する絶
縁破壊に達する場合もある。すき間の部分で放電しても
電極間を短絡する放電には至らない上記の状態が部分放
電であり、部分放電発生時の電荷の移動を検出する試験
が部分放電試験である。
Discharge is performed at a relatively low voltage in the gap with a small insulation distance. Even if a discharge occurs in the gap, there is no insulation that short-circuits between the electrodes because of the presence of the entire insulator. As the deterioration of the specimen progresses, the gap increases, and eventually, dielectric breakdown affecting the entire specimen may be reached. The above-mentioned state in which discharge does not lead to short-circuiting between electrodes even if discharge occurs in the gap is partial discharge, and a test for detecting movement of electric charge when partial discharge occurs is a partial discharge test.

【0031】本実施の形態では、図1の構成により所定
周波数で所望の高電圧が供試物Sに印加され、このとき
供試物Sに流れる電流を抵抗Rにより検出して電荷を求
めるようにした。これにより、印加電圧と、電圧印加時
の電荷の移動を測定することができる。
In this embodiment, a desired high voltage is applied to the specimen S at a predetermined frequency by the configuration shown in FIG. 1, and at this time, a current flowing through the specimen S is detected by the resistor R to obtain a charge. I made it. This makes it possible to measure the applied voltage and the movement of the charge when the voltage is applied.

【0032】抵抗Rにより検出された電流はハイパスフ
ィルタ5により広域成分を取り出され、さらに整流回路
6により半波整流される。整流出力は積分部7に入力さ
れ、正弦波発振部1からの正弦波の周波数と同期した期
間毎に(同一周波数で)積分を間断なく繰り返し実行さ
れるようになっている。
The high-pass filter 5 extracts a wide-range component from the current detected by the resistor R, and the rectifier circuit 6 performs half-wave rectification. The rectified output is input to the integrator 7, and the integration is repeated without interruption (at the same frequency) for each period synchronized with the frequency of the sine wave from the sine wave oscillator 1.

【0033】すなわち積分部7は、タイミングパルスT
pによりスイッチングするリセットスイッチS1と、オ
ペアンプOPと積分用のコンデンサC1からなる周知の
積分回路7aで構成され、コンデンサC1にチャージさ
れた電荷をリセットスイッチS1により上記した期間毎
に放電させるようになっている。積分部7により得られ
た直流電圧の積分値はサンプルホールド回路8に入力さ
れ、タイミングパルスTpにより動作するサンプリング
スイッチS2のスイッチングタイミングで、上記した期
間毎にサンプリングコンデンサC2に保持される。この
積分値は、供試物Sのギャップにおける電荷を表してい
る。
That is, the integrator 7 outputs the timing pulse T
The reset switch S1 is switched by p, and a well-known integrating circuit 7a including an operational amplifier OP and an integrating capacitor C1. The electric charge charged in the capacitor C1 is discharged by the reset switch S1 every period described above. ing. The integrated value of the DC voltage obtained by the integration unit 7 is input to the sample hold circuit 8, and is held in the sampling capacitor C2 at the switching timing of the sampling switch S2 operated by the timing pulse Tp for each period described above. This integral value represents the charge in the gap of the sample S.

【0034】一方、試験電極4aと4bには電圧測定部
9が接続され、これにより供試物Sに印加される電圧を
測定する。電圧測定部9にはタイミングパルスTpが入
力され、積分値のリセットと同様にして正弦波発振部1
からの正弦波の周波数と同期した期間毎に(同一周波数
で)電圧測定を間断なく繰り返し実行されるようになっ
ている。
On the other hand, a voltage measuring section 9 is connected to the test electrodes 4a and 4b to measure the voltage applied to the specimen S. The timing pulse Tp is input to the voltage measuring section 9 and the sine wave oscillating section 1 is reset in the same manner as the reset of the integral value.
The voltage measurement is performed without interruption every period (at the same frequency) synchronized with the frequency of the sine wave from.

【0035】この電圧測定結果とサンプリングコンデン
サC2に保持された積分値は、図2に示すようにたとえ
ばA/Dボード20等を介してディジタルデータとされ
て測定結果表示部25に入力され、ここで所定の処理を
施されて両者の関係がグラフ表示され、また、測定結果
に算術演算を行うこともできる。
The voltage measurement result and the integrated value held in the sampling capacitor C2 are converted into digital data via the A / D board 20 or the like as shown in FIG. And the relationship between the two is displayed in a graph, and an arithmetic operation can be performed on the measurement result.

【0036】測定結果表示部25は、液晶やCRTやプ
ラズマディスプレイ等の表示画面を有する表示装置と、
入力データを記憶するメモリと、入力データの演算処理
を行う演算装置を備える構成であればよく、パーソナル
コンピュータにより実現することができる。
The measurement result display unit 25 includes a display device having a display screen such as a liquid crystal display, a CRT display, and a plasma display;
Any configuration may be used as long as it has a memory for storing input data and an arithmetic unit for performing arithmetic processing on the input data, and can be realized by a personal computer.

【0037】図2において、A/Dボード20内のA/
Dコンバータ21、22により入力データをA/D変換
したディジタルデータをRAM26に一時記憶し、CP
U27により必要に応じて読み出し、グラフ表示のため
のデータ処理を行って表示装置28の表示画面に測定値
と共に表示させる。A/Dコンバータ21、22は、タ
イミングパルスTPを入力され、図1の正弦波発振部1
からの正弦波の周波数と同期した期間毎にA/D変換を
行う。
In FIG. 2, the A / D board 20
Digital data obtained by A / D-converting the input data by the D converters 21 and 22 is temporarily stored in the RAM 26,
The data is read out as needed by U27, subjected to data processing for graph display, and displayed on the display screen of the display device 28 together with the measured values. The A / D converters 21 and 22 receive the timing pulse TP and receive the sine wave oscillator 1 shown in FIG.
A / D conversion is performed for each period synchronized with the frequency of the sine wave from.

【0038】CPU27により、正弦波発振部1の前述
した正弦波の電圧可変パターンを設定し、スイープさせ
ることもできる。
The above-described sine wave voltage variable pattern of the sine wave oscillator 1 can be set and swept by the CPU 27.

【0039】図3は本実施の形態における測定結果表示
部25の表示画面の一例を示し、曲線Aは積分値(電
荷)、曲線Bは電圧を表す。横軸は正弦波のスイープ時
間、縦軸は電荷量と電圧値を表す。ただし、表示の便宜
上、電圧の測定値は横軸に沿って表示してある。図3に
おける電圧可変パターンは台形状とされているが、電圧
の一定値が異なる2つの台形を組み合わせたパターンと
してもよいし、電圧の一定値が階段状に変化するパター
ンとしてもよく、任意の設定を行うことができる。
FIG. 3 shows an example of a display screen of the measurement result display section 25 in the present embodiment, wherein a curve A represents an integrated value (charge) and a curve B represents a voltage. The horizontal axis represents the sweep time of the sine wave, and the vertical axis represents the charge amount and the voltage value. However, the measured values of the voltage are shown along the horizontal axis for convenience of display. Although the voltage variable pattern in FIG. 3 is trapezoidal, it may be a pattern in which two trapezoids having different constant values of voltage are combined, or a pattern in which the constant value of voltage changes in a stepwise manner. Settings can be made.

【0040】この様に、測定結果表示部25の表示画面
に電荷と電圧の関係が明らかになるように両方の測定結
果を同時にグラフ表示したので、部分放電試験における
供試物の状態を容易に把握することができる。また、供
試物に流れる電流を積分することにより移動電荷量を求
めて、かつ試験用の正弦波の周波数と同期してその一サ
イクル毎に積分値のリセット、サンプルホールドを行っ
て部分放電電荷量を測定しているので、正弦波の周波数
によらずに常に安定した測定結果を得ることができ再現
性の良い部分放電試験を行える。さらに、正弦波のすべ
ての周期に対して積分リセットとサンプルホールドを行
い、サンプルホールド結果のディジタルデータをメモリ
にすべて記憶しておくので、ランダムに発生する部分放
電現象を見逃すことなく測定することができる。
As described above, since both measurement results are simultaneously displayed on the display screen of the measurement result display section 25 so as to clarify the relationship between the charge and the voltage, the state of the specimen in the partial discharge test can be easily determined. You can figure out. In addition, the amount of mobile charge is obtained by integrating the current flowing through the specimen, and the integrated value is reset and sampled and held in each cycle in synchronism with the frequency of the test sine wave, and the partial discharge charge is calculated. Since the amount is measured, a stable measurement result can always be obtained irrespective of the frequency of the sine wave, and a partial discharge test with good reproducibility can be performed. Furthermore, integration reset and sample hold are performed for all periods of the sine wave, and all digital data of the sample hold result is stored in the memory, so measurement can be performed without overlooking the partial discharge phenomenon that occurs randomly. it can.

【0041】(他の実施の形態)上記実施の形態は供試
物の電圧と電荷を測定するように構成したが、抵抗Rの
両端の電圧を検出して電流に換算するようにすれば、供
試物に流れる漏れ電流を測定することができる。この漏
れ電流の測定も、タイミングパルスTpを用いて、積分
値のリセット、サンプルホールドと同様にして正弦波発
振部1からの正弦波の周波数と同期した期間毎に行って
測定結果表示部25の表示画面に曲線Cとして曲線A、
Bと共に表示した例も図2に示してある。
(Other Embodiments) In the above embodiment, the voltage and the charge of the specimen are measured. However, if the voltage at both ends of the resistor R is detected and converted into a current, The leakage current flowing through the test sample can be measured. The measurement of the leakage current is also performed at intervals synchronized with the frequency of the sine wave from the sine wave oscillating unit 1 by using the timing pulse Tp in the same manner as the reset of the integrated value and the sample hold, and the measurement result display unit 25 Curve A as curve C on the display screen,
An example displayed together with B is also shown in FIG.

【0042】また、RAM26中のディジタルデータを
読み出してCPU27により移動平均処理等の算術演算
を行うことで、部分放電の発生傾向を把握するのが容易
になる。サンプリングした電荷量の和をCPU27によ
り演算すれば、総電荷量を求めることができる。
Further, by reading the digital data in the RAM 26 and performing an arithmetic operation such as a moving average process by the CPU 27, it is easy to grasp the tendency of the occurrence of the partial discharge. If the sum of the sampled charge amounts is calculated by the CPU 27, the total charge amount can be obtained.

【0043】総電荷量は演算処理によらなくともハード
ウエア構成により求めることもでき、図1のサンプルホ
ールド回路8の出力と図2のA/Dボード20の間に積
分回路を設けて積分することで得ることができる。ま
た、図1のサンプルホールド回路8の出力と図2のA/
Dボード20の間にローパスフィルタ(図示せず)を設
けて測定結果表示部25に入力することで、ランダムに
発生する部分放電の平均値を表示させることもできる。
The total charge can also be obtained by a hardware configuration without using the arithmetic processing. An integration circuit is provided between the output of the sample and hold circuit 8 in FIG. 1 and the A / D board 20 in FIG. 2 for integration. Can be obtained by: Further, the output of the sample and hold circuit 8 of FIG.
By providing a low-pass filter (not shown) between the D boards 20 and inputting it to the measurement result display unit 25, it is possible to display the average value of the randomly generated partial discharges.

【0044】さらに、上記においては電圧を印加して部
分放電現象が発生した時の移動電荷や印加電圧そのもの
の測定、観測を容易にする場合について説明したが、図
4に示すような構成を追加することにより、所定の限度
値に基づいて供試物の合否判定を行う場合に用いること
もできる。
Further, in the above description, a case has been described in which a voltage is applied to facilitate the measurement and observation of the mobile charge and the applied voltage itself when a partial discharge phenomenon occurs. By doing so, it can also be used when making a pass / fail decision on a specimen based on a predetermined limit value.

【0045】図4において、40は限度値を設定するレ
ジスタ、41はサンプルホールド回路8の出力と限度値
を比較するディジタルコンパレータであり、比較結果を
CPU27に転送する。レジスタ40には、実験結果等
に基いた任意の値を可変設定することができる。
In FIG. 4, reference numeral 40 denotes a register for setting a limit value, and reference numeral 41 denotes a digital comparator for comparing the output of the sample hold circuit 8 with the limit value, and transfers the comparison result to the CPU 27. The register 40 can variably set an arbitrary value based on an experiment result or the like.

【0046】レジスタ40の代わりに電圧を可変できる
電圧源等を設けて限度値を設定するようにし、ディジタ
ルコンパレータ41の代わりにアナログコンパレータを
用いたアナログ回路でもよく、このような構成は、サン
プルホールド回路8の出力にローパスフィルタまたは積
分回路を追加した前述の場合にも有効である。
An analog circuit using an analog comparator instead of the digital comparator 41 may be provided by setting a limit value by providing a voltage source or the like capable of changing the voltage in place of the register 40. This is also effective in the case where a low-pass filter or an integrating circuit is added to the output of the circuit 8.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したとおり本発明によれば、出
力電圧値を任意のパターンによりスイープされる正弦波
より所望の正弦波電圧を生成して供試物に印加すること
で供試物に流れる電流を検出し、正弦波の周期と同期し
た期間毎に積分して得た積分値を正弦波の周期と同期し
てサンプルホールドするので、正弦波の周波数によらず
に正確に供試物の電荷を求めることができ、より容易に
高精度の部分放電の測定を行えるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a desired sine wave voltage is generated from a sine wave swept by an arbitrary pattern and applied to the sample by applying the output voltage value to the sample. Detects the flowing current and integrates the value obtained by integrating every period synchronized with the sine wave cycle.The integrated value is sampled and held in synchronization with the sine wave cycle. Thus, there is an effect that the measurement of the partial discharge can be more easily performed with high accuracy.

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

【図1】本発明に係る部分放電測定装置の第1の実施の
形態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a partial discharge measuring device according to the present invention.

【図2】本発明に係る部分放電測定装置の第1の実施の
形態を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the partial discharge measuring device according to the present invention.

【図3】本発明に係る部分放電測定装置の測定結果表示
部の表示画面の一例を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a display screen of a measurement result display section of the partial discharge measurement device according to the present invention.

【図4】本発明に係る部分放電測定装置の他の実施の形
態の一部を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a part of another embodiment of the partial discharge measuring device according to the present invention.

【図5】従来の部分放電測定装置の一例のブロック図で
ある。
FIG. 5 is a block diagram of an example of a conventional partial discharge measuring device.

【図6】従来の部分放電測定装置の一例のブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram of an example of a conventional partial discharge measuring device.

【図7】従来の部分放電測定装置の一例のブロック図で
ある。
FIG. 7 is a block diagram of an example of a conventional partial discharge measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正弦波発振部 2 パワーアンプ 3 トランス 4a、4b 試験電極 5 ハイパスフィルタ 6 整流回路 7 積分部 7a 積分回路 8 サンプルホールド回路 9 電圧測定部 20 A/Dボード 21、22 A/Dコンバータ 25 測定結果表示部 26 RAM 27 CPU 28 表示装置 S1 リセットスイッチ S 供試物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sine wave oscillation part 2 Power amplifier 3 Transformer 4a, 4b Test electrode 5 High pass filter 6 Rectifier circuit 7 Integrator 7a Integration circuit 8 Sample hold circuit 9 Voltage measurement part 20 A / D board 21, 22 A / D converter 25 Measurement result Display unit 26 RAM 27 CPU 28 Display device S1 Reset switch S Sample

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供試物に高電圧を印加して該供試物の絶
縁性能を測定する部分放電測定装置において、 出力電圧値を任意のパターンによりスイープされる正弦
波発振手段と、 前記正弦波発振手段からの正弦波より所望の正弦波電圧
を生成し、前記供試物に印加する電圧印加手段と、 前記所望の正弦波電圧の印加により前記供試物に流れる
電流を検出し、前記正弦波の周期と同期した期間毎に積
分する電流積分手段と、 前記電流積分手段により得た積分値を前記正弦波の周期
と同期してサンプルホールドするサンプリング手段とを
備えたことを特徴とする部分放電測定装置。
1. A partial discharge measuring device for applying a high voltage to a specimen to measure the insulation performance of the specimen, comprising: a sine wave oscillating means for sweeping an output voltage value in an arbitrary pattern; Generating a desired sine wave voltage from a sine wave from the wave oscillating means, applying a voltage to the sample, and detecting a current flowing through the sample by applying the desired sine wave voltage; Current integration means for integrating every period synchronized with the cycle of the sine wave; and sampling means for sampling and holding the integrated value obtained by the current integration means in synchronization with the cycle of the sine wave. Partial discharge measurement device.
【請求項2】 前記印加した前記所望の正弦波電圧を前
記正弦波の周期と同期して測定する電圧測定手段をさら
に備えたことを特徴とする請求項1に記載の部分放電測
定装置。
2. The partial discharge measuring device according to claim 1, further comprising voltage measuring means for measuring the applied desired sine wave voltage in synchronization with a cycle of the sine wave.
【請求項3】 前記サンプリング手段によりサンプルホ
ールドした値と前記測定した電圧との関係を図示する図
示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載
の部分放電測定装置。
3. The partial discharge measuring device according to claim 2, further comprising an illustration unit that illustrates a relationship between a value sampled and held by the sampling unit and the measured voltage.
【請求項4】 前記サンプリング手段によりサンプルホ
ールドした値をディジタル値に変換する手段と、 前記ディジタル値を記憶する記憶手段と、 前記記憶手段から前記ディジタル値を任意に読み出して
所定の演算を行う演算手段とをさらに備えたことを特徴
とする請求項2または3に記載の部分放電測定装置。
4. A means for converting a value sampled and held by the sampling means into a digital value, a storage means for storing the digital value, and an operation for arbitrarily reading the digital value from the storage means and performing a predetermined operation The partial discharge measuring device according to claim 2, further comprising a unit.
【請求項5】 前記演算手段により、前記サンプリング
手段によりサンプルホールドした値の平均値を算出する
ことを特徴とする請求項4に記載の部分放電測定装置。
5. The partial discharge measuring device according to claim 4, wherein the arithmetic unit calculates an average value of values sampled and held by the sampling unit.
【請求項6】 前記演算手段により、前記サンプリング
手段によりサンプルホールドした値の和を算出すること
を特徴とする請求項4に記載の部分放電測定装置。
6. The partial discharge measuring device according to claim 4, wherein the calculating means calculates a sum of values sampled and held by the sampling means.
【請求項7】 前記サンプリング手段によりサンプルホ
ールドした値を所定期間について平均化する手段をさら
に備えたことを特徴とする請求項4に記載の部分放電測
定装置。
7. The partial discharge measuring device according to claim 4, further comprising: means for averaging values sampled and held by said sampling means for a predetermined period.
【請求項8】 前記サンプリング手段によりサンプルホ
ールドした値を所定期間について積分する手段をさらに
備えたことを特徴とする請求項4に記載の部分放電測定
装置。
8. The partial discharge measuring apparatus according to claim 4, further comprising means for integrating a value sampled and held by said sampling means for a predetermined period.
【請求項9】 前記サンプリング手段によりサンプルホ
ールドした値と、限度値設定手段により設定した所定の
限度値とをコンパレータで比較し、合否判定することを
特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の部分放
電測定装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein the value sampled and held by said sampling means is compared with a predetermined limit value set by said limit value setting means by a comparator to determine whether or not the result is acceptable. The partial discharge measuring device as described in the above.
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