JPS6219774A - 高電圧機器の部分放電検出装置 - Google Patents

高電圧機器の部分放電検出装置

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JPS6219774A
JPS6219774A JP60157008A JP15700885A JPS6219774A JP S6219774 A JPS6219774 A JP S6219774A JP 60157008 A JP60157008 A JP 60157008A JP 15700885 A JP15700885 A JP 15700885A JP S6219774 A JPS6219774 A JP S6219774A
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high frequency
voltage
partial discharge
phase
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JP60157008A
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Tetsuya Okano
哲也 岡野
Shigeru Kitani
茂 木谷
Masakichi Koya
小屋 政吉
Noboru Kurosawa
昇 黒沢
Takashi Nonoichi
野々市 隆司
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Toshiba Corp
SWCC Corp
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Toshiba Corp
Showa Electric Wire and Cable Co
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、密閉型ガス開閉器や変圧器等の高電圧機器に
て発生した部分放電を計測する方式に関する。
(発明の技術的背景) 第5図には密閉型ガス開閉器が示され、この開閉器は、
高圧部分じゃ開用の金属ケーシングlで覆われており、
該ケーシングlは、絶縁スペーサ2を介して長手方向に
電気的に分割されている。
その中心には、図示しない送電線路に電気的に接続され
ている中心導体3が、スペーサ2によって支持されてい
る。ケーシング1は図示しない接地線によって接地され
ている。
スペーサ2には検電用の電極4が設けられ、この電極4
とケーシング1との間には浮遊容量C2が存在し、この
浮遊容量C2はコンデンサ5として示されている。コン
デンサ5の両端子には信号引込線6を介して高周波検出
器7がvc統されてい   。
る。
中心導体3に高電圧が印加されると、この中心導体3と
電極4との間に存在する浮遊容量C1とコンデンサ5と
が分圧器を構成し、コンデンサ5の両端に分担電圧を発
生する。そして、この分担電圧には、開閉器内で部分放
電が発生すると該放電に起因して生じる高周波成分(信
号)が重畳されるので、この高周波信号は高周波検出器
7にて分担電圧から分離、検出され、かつ増幅器8にて
増幅された後電気信号の形態で伝送路を介して監視部(
図示せず)に伝送される。従って、この高周波信号によ
り開閉器内で部分放電が発生したことを検出することが
できる。
(背景技術の問題点) しかし、二のように高周波信号を電気信号としてアナロ
グ的に、即ち、そのままの波形で伝送すると、外来ノイ
ズの影響で波形が歪み又は信号線にノイズが侵入してし
まうことから、部分放電の発生及び絶縁スペーサの劣化
状態を正確に判定することができない。
ところで、開閉器には、その設置作業や点検作業等によ
りボルト、釘等の異物、中心導体3の接触不良、金属ケ
ーシング1内面の突起、絶縁スペーサ2の劣化等の障害
が存在してしまうことがある。そして、開閉器内に障害
が存在すると、部分放電が発生し易い。そこで、従来は
1部分放電の発生態様から開閉器内の障害の有無及び種
類を判定するようにしていた。即ち1例えば、金属ケー
シング1内面に突起が存在する場合には1課電電圧のピ
ーク時に部分放電が生じるため、第6図(A)に示すよ
うに、高周波信号は課電電圧Viにピーク電圧位置で重
畳される。これに対して、中心導体3の接触不良の場合
にば課電電圧の立上り時及び立下り時に部分放電が生じ
るため。
第6図(B)に示すように、高周波信号は課電電圧Vi
に立上り時及び立下り時に重畳される。そこで、従来は
高周波信号を課電電圧の位相に対応させて検出し、これ
により障害の有無を判定していた。
しかし、上述したように、高周波信号をアナログ的に伝
送すると、信号線にノイズが侵入した場合監視部側でノ
イズと高周波信号との識別が困難になるため、障害の有
無及び種類を正確に判断することができないこともある
(発明の目的) 本発明の目的は、部分放電の発生、障害の有無及び種類
を正確に判定することができる高電圧機器の部分放電計
測方式を提供することにある。
(発明の概要) 本発明は、部分放電に起因して発生する高周波信号を、
課電電圧の位相に対応させ、かつ一定の位相角に対応す
る区間毎に区分して検出することを特徴とする。
(発明の実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
第3図には部分放電を検出すべき密閉型ガス開閉器の一
部が示され、この開閉器は1図示しない送電線からの高
電圧が印加され、送電線路のしヤ断に用いられる中心導
体3を備え、そのケーシング1は絶縁体から成るスペー
サ2を介して長手方向に電気的に分割されている。スペ
ーサ2には検電用の電極4が設けられ、この電極4とケ
ーシング1との間に存在する浮遊容量C2はコンデンサ
5として示されている。コンデンサ5の両端には信号引
込線6を介して整流器9が接続され、この整流器9には
整流電圧により充電される充電用コンデンサ10が接続
されている。信号引込線6には高周波信号検出用の高周
波トランス11が直列に接続されている。
高周波トランス11には増幅器1zを介してアナログス
イッチ13が接続され、このアナログスイッチ13には
高周波信号を積分するための積分器14.14′がそれ
ぞれ並列に接続され、これら積分器14.14′には更
に他のアナログスイッチ13′が接続されている。この
アナログスイッチ13′にはA−D変換器15が接続さ
れ、このA−D変換器15には電気−光変換器(以下、
E10変換器という)16を介して光ファイバ17が光
結合されている。そして、この光ファイバ17は、第2
図に示すように、監視部側において、光−電気変換器(
以下、O/E変換器という)18を介してD−A変換器
19に接続されている。D−A変換器19にはアナログ
スイッチ20が接続されている。
中心導体3に送電線路から商用周波数の、即ち、50若
しくは60(Hz)の高電圧が印加されると、この中心
導体3と電極4との間に発生する浮遊容量C5とコンデ
ンサ5で示す浮遊容量C2とが分圧器を構成し、コンデ
ンサ5に50若しくは60(Hz)の分担電圧が発生す
る。この分担電圧は引込線6を介して整流器9に導かれ
るので、整流器9はこの分担電圧を整流し、充電用コン
デンサ10を充電する。そして、この充電用コンデンサ
10の出力電圧は電源として利用され、図示しない電源
レギュレータを介して積分器14.14’、A−t)変
換器15及びE10変換器16等に印加される。
次に、本発明の部分放電計測方式を説明する。
開閉器内で部分放電が生じると、この部分放電に起因し
て発生する高周波信号がコンデンサ5の両端から得られ
る分担電圧に重畳されるが、本発明方法では、先ず、分
担電圧に重畳された高周波信号を高周波トランス11に
より検出し、増幅器にて増幅して出力する。
一方、コンデンサ5に位相検出器21を接続し、この位
相検出器21により50若しくは60(Hz)の分担電
圧の位相を検出する。位相検出器21は、分担電圧の位
相よりも45°進んでいる点を基点として、分担電圧の
位相が90°変化する(第4図(A)、CB)参照)毎
に、アナログスイッチ13に切換制御信号を出力するよ
うに予め設定されている。従って、アナログスイッチ1
3は、分担電圧の位相、即ち、中心導体3の課電電圧の
位相が90°変化する毎に切換動作し、増幅器12にて
増幅された高周波信号を積分器14又は14′に送出す
る。
次に、各積分器14.14’により高周波信号を課電電
圧の位相に同期させて積分し、後段側のアナログスイッ
チ13′をA−D変換器15の制御信号により切換動作
させ、A−D変換器15に、各積分器14.14′にて
積分して得た高周波信号に対応するアナログ的な検出信
号を入力す   iる。
次に、A−D変換器15により各積分器14.14′か
らの検出信号をデジタル信号に変換する。このA−D変
換器15内では、デジタル信号にパルス挿入回路により
同期パルス及び位相を区別するための符合化パルスが挿
入される。
次いで、デジタル信号、同期パルス及び符合化パルスを
E10変換器16により光信号に変換し、光ファイバ1
7により監視部側に伝送する。
監視部側では、光信号をO/E変換器18によりデジタ
ル信号、同期パルス及び符合化パルスに再度変換し、D
−A変換器19によりデジタル信号を高周波信号に対応
する検出信号に戻すと共に該変換器19からの符合化パ
ルスに基づく制御信号によりアナログスイッチ20を切
換動作させ、この検出信号を課電電圧の位相に対応させ
て振り分ける。そして、この振り分けた検出信号を、例
えば、表示装置により課電電圧と共にその位相に対応さ
せて表示する。
このように、高周波信号を積分して得た検出信号をデジ
タル信号に変換した後このデジタル信号を更に光信号に
変換して光ファイバ17にて伝送すると、信号が伝送中
にノイズの影響を受けて歪み又は信号線にノイズが侵入
する等の問題が生じることがない。従って、監視部側で
は検出信号のみを、しかも正確な電圧レベルで再生する
ことができる。また、高周波信号を課電電圧の位相に対
応させて検出した後詰検出信号を課電電圧の位相に同期
させてデジタル変換するので、監視部側では検出信号を
課電電圧の位相に正確に対応させて再生することができ
る。
よって、例えば、中心導体3の接触不良により開閉器内
に部分放電が生じた場合には、第4図(A)に示すよう
に、課電電圧Viの立上り及び立下り位置にのみ検出信
号Sが現れる。従って、部分放電の発生を確実、かつ正
確に判定することができる。
また、金属ケーシングl内面の突起の存在で開閉器内に
部分放電が生じた場合には、第4図(B)に示すように
、課電電圧Viのピーク電圧位置にのみ検出信号S′が
現れる。従って、この検出信号S及びS′の位置と大き
さから、開閉器内にどのような障害が存在するかを正確
に知ることができる。
(発明の効果) 本発明によれば、部分放電に起因して発生する高周波信
号を課電電圧の位相に対応させ、かつ一定の位相角に対
応する区間毎に区分して検出し、この、検出した高周波
信号を課電電圧の位相に同期させてデジタル信号に変換
した後詰デジタル信号を更に光信号に変換して光ファイ
バにて監視部に伝送することで、伝送中の信号がノイズ
の影響で歪み又は信号線にノイズが侵入することがなく
なる。従って、監視部側では高周波信号のみを課電電圧
の位相に正確に対応させて監視することができる。よっ
て、高電圧機器における部分放電の発生1障害の有無及
び種類を確実に、しかも正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る部分放電計測方式に用
いられる伝送側と監視部側の機器のブロック図、第3図
は本発明に係る部分放電検出部の密閉型ガス開閉器への
接続態様を示す図、第4図(A)、(B)はそれぞれ検
出信号を課電電圧の位相に対応させて示す波形図、第5
図は従来の部分放電計測方式を概略的に示す図、第6図
(A)、(B)は高周波信号を含む課電電圧の波形図で
ある。 4−−−−一−−−−電極、 5−一−−−−−−−コンデンサ、 9−−′−−−−−−−整流器、 11−−−一−−−−高周波トランス、13.13’、
20−アナログスイッチ、15−−−一−−−−A−D
変換器、 16−−−−−−−−電気−光変換器。 17−−−−−−−−光ファイバ。 第3図 第5図 第4図 (A) t□ 第611!!! (A) ↑−−− 1事件の表示 昭和60年特許願第157008号 高電圧機器の部分放電計測方番 3補正をする者 事件との関係   特許出願人 川崎市幸区堀用町72番地 (307)株式会社 東 芝 川崎市川崎区小田栄2丁目1番1号 (225)昭和電線電纜株式会社 4代 理 人 川崎市川崎区小田栄2丁目1番1号 ′・”b戒  ′ 6補正の対Φ 明細書の発明の詳細な説明の欄。 7補正の内容 明細書第8頁第1行を次のとおり訂正する。 [一方、高周波トランス11に直列に位相検出器21を
接続」 以  −F

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高電圧機器へ課電される電圧で該高電圧機器内に生
    じる部分放電を計測する方式において、前記部分放電に
    起因して発生する高周波信号を、前記課電される電圧の
    位相に対応させ、かつ一定の位相角に対応する区間毎に
    区分して検出することを特徴とする高電圧機器の部分放
    電計測方式。 2、前記検出された高周波信号を、前記電圧の位相に同
    期させてデジタル信号に変換した後、該デジタル信号を
    更に光信号に変換し、光ファイバにて監視部に伝送する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の高電圧
    機器の部分放電計測方式。
JP60157008A 1985-07-18 1985-07-18 高電圧機器の部分放電検出装置 Granted JPS6219774A (ja)

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