JPH1169583A - 機器の異常診断装置 - Google Patents

機器の異常診断装置

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JPH1169583A
JPH1169583A JP9223551A JP22355197A JPH1169583A JP H1169583 A JPH1169583 A JP H1169583A JP 9223551 A JP9223551 A JP 9223551A JP 22355197 A JP22355197 A JP 22355197A JP H1169583 A JPH1169583 A JP H1169583A
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JP
Japan
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sensor
abnormality
abnormality diagnosis
light
uhf
Prior art date
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Application number
JP9223551A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Sato
健 佐藤
Kiyohisa Terai
清寿 寺井
Masao Takahashi
正雄 高橋
Sakae Ikuta
栄 生田
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Toshiba Corp
Toshiba Substation Equipment Technology Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Substation Equipment Technology Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】外部からのノイズに影響されずに機器の部分放
電を検出することが可能で、それにより機器の異常を診
断できる機器の異常診断装置を提供すること。 【解決手段】機器の信号を検出して当該機器の異常を診
断する機器の異常診断装置において、少くとも2種類の
測定対象物理量を検出するセンサを用い、前記センサか
ら得られた信号を処理すると共にそれらのデータのAN
D条件により機器の異常を診断するので、外部からのノ
イズの影響を受けることなく異常信号を容易に検出でき
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、機器の異常診断装
置、特にSF6 ガス絶縁開閉装置等の機器の異常診断装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりSF6 ガス絶縁開閉装置の部分
放電を検出する方法として各種の検出方法があり、一般
的には、音響による検出方法,光学による検出方法,電
気による検出方法および電磁気による検出方法がある
が、通常はその内の1つの検出方法で単体もしくは複数
のセンサをSF6 ガス絶縁開閉装置等の被測定物に取り
付け、そのセンサから得られた検出データにより被測定
物であるSF6 ガス絶縁開閉装置等の機器の異常診断が
行われていた。
【0003】しかし、1つの検出方法のみでは、機器の
異常が発生したときに現れる信号が真に異常信号である
のか又は周囲のノイズによって生じた信号であるのかを
見極めるのは極めて困難である。その理由は、一つの物
理現象のみでは周りから入ってくる信号がノイズである
のか機器の異常による信号であるのかの区別ができない
ためである。
【0004】図5は従来の異常診断装置を取り付けたガ
ス絶縁開閉装置の構成図である。同図において、ガス絶
縁開閉装置1は、中心導体2とタンク3と中心導体2を
支えるスペーサ4とから構成されている。また異常診断
装置は、タンク3の外壁に取り付けられた音響センサで
あるAEセンサ5と、このAEセンサ5に接続されたア
ンプ6と、このアンプ6に接続されたオシロスコープ7
とから構成されている。
【0005】次に、上記した従来の異常診断装置の動作
について説明する。ガス絶縁開閉装置1の内部で部分放
電が発生すると、これに伴って発する音の振動はAEセ
ンサ5で捕えられ、アンプ6で増幅されて出力信号とな
る。この出力信号はオシロスコープ7に出力されるの
で、この出力の大きさで異常信号か否かを特定すること
ができる。しかし、AEセンサ5単体では周囲のノイズ
をも含んだ出力が出ているため、真の異常信号の出力で
あるのかの判断ができない。また、UHFセンサ単体の
場合も、AEセンサの場合と同様に真の異常信号の出力
であるか否かの判断ができない。
【0006】そこで、機器周囲のノイズの影響があって
も機器の部分放電による信号を取り出し、この部分放電
を監視することで機器の異常の有無を診断できる機器の
異常診断装置の開発が求められていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明(請求項1乃至
請求項9対応)は、上記事情に鑑みてなされたもので、
その目的は外部からのノイズに影響されずに機器の部分
放電を検出することが可能で、それにより機器の異常を
診断できる機器の異常診断装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項1は、機器の信号を検出して当該機器
の異常を診断する機器の異常診断装置において、少くと
も2種類の測定対象物理量を検出するセンサを用い、前
記センサから得られた信号を処理すると共にそれらのデ
ータのAND条件により機器の異常を診断することを特
徴とする。
【0009】本発明の請求項2は、請求項1記載の機器
の異常診断装置において、前記測定対象物理量は振動,
光,電波,電磁波,波長,化学分解,電界における変化
であることを特徴とする。
【0010】本発明の請求項3は、請求項1記載の機器
の異常診断装置において、前記センサは周波数帯域を分
けて検出することを特徴とする。本発明の請求項4は、
請求項1記載の機器の異常診断装置において、前記セン
サは特定の時間幅で繰り返しデータを収集することを特
徴とする。
【0011】本発明の請求項5は、請求項2記載の機器
の異常診断装置において、前記測定対象物理量を検出す
るセンサは、光ファイバによる光音響センサとUHFセ
ンサであることを特徴とする。
【0012】本発明の請求項6は、請求項2記載の機器
の異常診断装置において、前記測定対象物理量を検出す
るセンサは、光ファイバによる光音響センサと光量セン
サであることを特徴とする。
【0013】本発明の請求項7は、請求項3記載の機器
の異常診断装置において、前記センサの周波数帯域を分
ける手段は、光ファイバの光源の波長を用いたことを特
徴とする。本発明の請求項8は、請求項1記載の機器の
異常診断装置において、前記センサの取付位置は、対象
となる機器の内部に設置したことを特徴とする。
【0014】本発明の請求項9は、請求項1記載の機器
の異常診断装置において、対象となる機器の電流波形の
立ち上がり部分と立ち下がり部分に生じる波形を取得し
て機器の異常を診断することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図1は本発明の第1実施例(請求項
1、請求項2、請求項4、請求項5および請求項8対
応)である光ファイバによる光音響センサとUHFセン
サによる機器の異常診断装置の構成図である。
【0016】同図において、ガス絶縁開閉装置1は中心
導体2とタンク3と中心導体2を支えるスペーサ4とか
ら構成されている。タンク3の内側には光ファイバによ
る光音響センサ8とUHFセンサ9の2種類のセンサが
配設されている。一方の光音響センサ8は光源10から
入射した光をディテクタ11へ出射する。ディテクタ1
1には光センサ信号処理12が接続されており、さらに
比較回路14へ接続されている。また、他方のUHFセ
ンサ9はUHF信号処理13に接続され、さらに比較回
路14に接続されている。
【0017】次に、本実施例の動作について説明する。
通常、ガス絶縁開閉装置1内部に部分放電による異常信
号が発生すると、この異常信号は、音波,電磁波,振
動,光等を発生し、電界の変化,ガスの化学分解等がタ
ンク3内に生じる。その中で、音波は光音響センサ8に
伝達し、電磁波はUHFセンサ9に伝達する。
【0018】光音響センサ8は光源10からレーザ光が
入射するので、音響の変化に伴い光も同じ周波数成分で
変化し、その変化をディテクタ11で受ける。光センサ
信号処理12では光の変化を電気信号に変換し、スペク
トル分析を演算する。この演算結果を比較回路14に伝
送する。一方、UHFセンサ9は電磁波の変化を受信
し、その信号はUHF信号処理13に伝達し、スペクト
ル分析を演算する。この演算結果を比較回路14に伝送
する。
【0019】比較回路14では光センサ信号処理12の
データとUHF信号処理13のデータを比較し、両方と
もスペクトルの値が増えていれば異常信号が発生したと
判断する。片方のスペクトルのみが増えている場合は異
常信号は発生していないと判断する。また、比較回路1
4に入力される光音響センサ8とUHFセンサ9の両セ
ンサのデータは、特定の時間幅で繰り返し収集したデー
タを用いると検出したデータの精度を上げることができ
る。このように、本実施例によれば、異常信号が検出さ
れたとき、真の異常信号かノイズによる異常信号かを容
易に識別できる。
【0020】図2は本発明の第2実施例(請求項1、請
求項2、請求項6および請求項8対応)である光ファイ
バによる光音響センサと光量センサによる機器の異常信
号診断装置の構成図である。
【0021】同図において、ガス絶縁開閉装置1は中心
導体2とタンク3と中心導体2を支えるスペーサ4とか
ら構成されている。また、タンク3の内側に光ファイバ
による光音響センサ8と光量センサ15が配設されてい
る。一方の光音響センサ8は光源10から入射した光を
ディテクタ11へ出射されている。ディテクタ11には
光センサ信号処理12が接続されており、さらに比較回
路14に接続されている。他方の光量センサ15は光量
センサ信号処理16に接続され、さらに比較回路14に
接続されている。
【0022】次に、本実施例の動作について説明する。
ガス絶縁開閉装置1内部に部分放電による異常信号が発
生すると、この異常信号は、音波,電磁波,振動,光等
を発生し、電界の変化,ガスの化学分解等がタンク内に
生じる。その中で音波は光音響センサ8に伝達し、光は
光量センサ15に伝達する。
【0023】光音響センサ8は光源10からレーザ光が
入射するので、音響の変化に伴い光も同じ周波数成分で
変化する。その変化をディテクタ11で受ける。光セン
サ信号処理12では光の変化を電気信号に変換し、スペ
クトル分析を演算する。その演算結果を比較回路14に
伝送する。光量センサ15は光の変化を受信する。その
信号は光量センサ信号処理16に伝達し、スペクトル分
析を演算する。その演算結果を比較回路14に伝達す
る。比較回路14では光センサ信号処理12と光量セン
サ信号処理16のデータを比較し、両方ともスペクトル
の値が増えていれば異常信号が発生したと判断する。片
方のスペクトルのみが増えている場合は異常信号は発生
していないと判断する。このように本実施例によれば、
異常信号が検出されたとき、真の異常信号かノイズによ
る異常信号かを容易に識別できる。
【0024】図3は本発明の第3実施例(請求項1、請
求項2、請求項3、請求項7および請求項8対応)であ
る光源の波長が異なる光音響センサによる機器の異常信
号診断装置の構成図である。
【0025】同図において、ガス絶縁開閉装置1は、中
心導体2とタンク3と中心導体2を支えるスペーサ4か
ら構成されている。タンク3の内側には光ファイバによ
る光音響センサ8aと光音響センサ8bを配設してい
る。一方の光音響センサ8aは光源10aから入射され
た光をディテクタ11aへ出射する。ディテクタ11a
には光センサ信号処理12aが接続されており、さらに
光センサ信号処理12aと比較回路14が接続されてい
る。他方の光音響センサ8bは光源10aとは波長が異
なる光源10bから入射された光をディテクタ11bへ
出射する。ディテクタ11bには光センサ信号処理12
bが接続されており、さらに光センサ12bと比較回路
14が接続されている。
【0026】次に、本実施例の動作について説明する。
通常時、ガス絶縁開閉装置1に異常信号が発生すると、
異常信号は対象物理量の違いにより、周波数帯域が広く
伝達する。その中で、音波として光源10aと光源10
bの波長を違えて光音響センサ8aと光音響センサ8b
にそれぞれ入射するが、光源の波長によって計測される
周波数帯域が異なる。その変化をディテクタ11aとデ
ィテクタ11bにそれぞれ受ける。光センサ信号処理1
2aと光センサ信号処理12bではそれぞれの光の変化
を電気信号に変換し、スペクトル分析を演算する。その
演算結果を比較回路14に伝送する。比較回路14で
は、光センサ信号処理12aと光センサ信号処理12b
からそれぞれ伝達されたデータを比較し、両方ともスペ
クトルの値が増えていれば異常信号が発生したと判断す
る。片方のスペクトルのみが増えている場合は異常信号
は発生していないと判断する。このように本実施例によ
れば、異常信号が検出されたとき、真の異常信号かノイ
ズによる異常信号かを容易に識別できる。
【0027】図4は本発明の第4実施例(請求項1、請
求項2、請求項8および請求項9対応)である機器の異
常信号診断装置のデータ収集動作図である。同図におい
て、ガス絶縁開閉装置の電流波形17は正弦波となって
いる。機器の異常信号を検出する際、対象となる機器の
異常信号の発生部分は正弦波の0レベルからプラス側に
立ち上がる部分と0レベルからマイナス側に立ち下がる
部分に集中する。このことから立ち上がり部分と立ち下
がり部分に集中的にデータ収集することで効率よく異常
信号を検出することができる。そして、異常信号が発生
したときに、正弦波の立ち上がり部分と立ち下がり部分
にデータ収集のトリガーをかけることで効率よく検出す
ることができる。
【0028】次に、本実施例の動作について説明する。
機器の内部に異常信号が発生すると、この異常信号は正
弦波の立ち上がり部分と立ち下がり部分に集中する。し
たがって、この部分にトリガー波形18を入れることで
効率よく異常信号波形を収集することができる。
【0029】このように本実施例によれば、異常信号が
検出されたとき、異常信号の波形を効率よく収集するこ
とができるので、真の異常信号かノイズによる異常信号
かを容易に識別できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明(請求項1
乃至請求項9対応)によれば、外部からのノイズの影響
を受けることなく、機器の異常信号を容易に検出できる
ので、信頼性の高いガス絶縁開閉装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の構成図。
【図2】本発明の第2実施例の構成図。
【図3】本発明の第3実施例の構成図。
【図4】本発明の第4実施例の動作図。
【図5】従来の機器の異常信号診断装置の構成図。
【符号の説明】
1…ガス絶縁開閉装置、2…中心導体、3…タンク、4
…スペーサ、5…AEセンサ、6…アンプ、7…オシロ
スコープ、8,8a,8b…光音響センサ、9…UHF
センサ、10,11a,11b…光源、12,12a…
光センサ信号処理、13…UHF信号処理、14…比較
回路、15…光量センサ、16…光量センサ信号処理、
17…正弦波、18…トリガー波形。
フロントページの続き (72)発明者 高橋 正雄 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 生田 栄 東京都世田谷区奥沢3−2−18 東芝変電 機器テクノロジー株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機器の信号を検出して当該機器の異常を
    診断する機器の異常診断装置において、少くとも2種類
    の測定対象物理量を検出するセンサを用い、前記センサ
    から得られた信号を処理すると共にそれらのデータのA
    ND条件により機器の異常を診断することを特徴とする
    機器の異常診断装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記測定対象物理量は振動,光,電波,電磁波,
    波長,化学分解,電界における変化であることを特徴と
    する機器の異常診断装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記センサは周波数帯域を分けて検出することを
    特徴とする機器の異常診断装置。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記センサは特定の時間幅で繰り返しデータを収
    集することを特徴とする機器の異常診断装置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記測定対象物理量を検出するセンサは、光ファ
    イバによる光音響センサとUHFセンサであることを特
    徴とする機器の異常診断装置。
  6. 【請求項6】 請求項2記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記測定対象物理量を検出するセンサは、光ファ
    イバによる光音響センサと光量センサであることを特徴
    とする機器の異常診断装置。
  7. 【請求項7】 請求項3記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記センサの周波数帯域を分ける手段は、光ファ
    イバの光源の波長を用いたことを特徴とする機器の異常
    診断装置。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の機器の異常診断装置にお
    いて、前記センサの取付位置は、対象となる機器の内部
    に設置したことを特徴とする機器の異常診断装置。
  9. 【請求項9】 請求項1記載の機器の異常診断装置にお
    いて、対象となる機器の電流波形の立ち上がり部分と立
    ち下がり部分に生じる波形を取得して機器の異常を診断
    することを特徴とする機器の異常診断装置。
JP9223551A 1997-08-20 1997-08-20 機器の異常診断装置 Pending JPH1169583A (ja)

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