JPS62214372A

JPS62214372A - 部分放電検出方式

Info

Publication number: JPS62214372A
Application number: JP5690386A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Sakakibara; 榊原　高明; Isao Kamata; 功鎌田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1987-09-21

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、密閉型ガス開閉器や変圧器等の高電圧囲器に
て発生した部分放電を計測する検出方式（従来の技術）第５図は一般的な密閉型ガス開閉器を示すもので、この
開閉器は、高圧部分しヤ閉用の接地金属容器１で覆われ
ており、該金属容器１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。金属容器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
と金属容器１との間には浮遊容量　Ｃ２が存在し、この
浮遊容５１　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が接続されている。

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ｆｆ１ｃ＋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＠）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［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１＝ことを検出する
ことができる。

ところで、上記の様に高周波信号をアナログ的に伝送す
ると、外来ノイズの影響で波形が歪んだり、イ５＠腺に
ノイズが進入してしまうことがら、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。この様な問題を解決するため、従来では、第５図に
示す様な検出器を供試器に複数個配置し、それら検出器
のアナログ出力信号の差分を取ることにより、ノイズ除
去を行って来た。

しかし、このような従来の方式では信号がアナログ吊で
あるため、以下の様な問題が発生し、十分な測定精度が
（ワられない。すなわち、検出器の出力がアナログ信号
のため、前述した様に検出器出力がノイズにより波形が
歪んだりした場合、各検出器の出力の差分を取っても十
分ノイズが除去できない。また、各検出器から受信機ま
でのケーブル長及びケーブルの終端インピーダンスなど
により、各検出器の出力波形が変化するため十分ノイズ
を除去できないし、また、アナログ呈を比較するため、
受信器の回路自体のドリフトなどによりノイズ除去レベ
ルが変化するなどの問題がある。

ところで、過去の試験により、？３電圧機器内に発生す
る部分放電パルスは、印加される商用周波電圧の各サイ
クルに現れることがわかっている。

従って、高電圧典型の絶縁特性の異常を部分放電により
自動監視する場合、常時連続的に検出する必要はなく、
一定間隔、例えば３０分又は１時間間隔で一定時間（例
えば商用周波電圧の５〜１０サイクルの問）検出し、し
かも検出器の出力としては、その区間に検出された部分
放電に基因する高周波信号のピーク値又は積分値に対応
するデータを出力す机ば十分と考えられる。

ところが、従来では、個々の部分放電又は数回の部分放
電に起因した高周波信号をそれぞれ検出し、処理装置の
方へデータを伝送するという形を取っていた。そのため
、従来の方式では、回路が複相になるとともに、回路の
消費電力も増大するため、バッテリの寿命が長く取れな
いという欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に従来の部分放電検出方式では、外部ノイズや
サージの影響を受は易く、ま１ｃ電源バツテリのズを命
も短い問題点があった。

本発明の目的は、外部ノイズ、サージに対して影響を受
けず精度の高い検出が可能で、しかも内部バッテリの交
換期間の長い、高電圧機器の部分放電検出方式を提供す
ることである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）上記のような目的達成するために、本発明は、一定時間
間隔で、一定時間、部分放電検出部回路を作動させるタ
イマと、各検出時間内に発生した部分放電に起因して発
生する高周波信号の公人波高値又は積分量に対応した値
をデジタル値で出力する検出部回路６を設けた部分放電
検出器を複数個配設し、それら検出器の検出のタイミン
グを同一にすると共に、各検出器のデジタル出力値にお
いて共通なビットのうち最大ピッ］・以下のビットを各
検出器のデジタル出力値から除外して部分放電信号を検
出する構成を採用した。

（作用）上記のような構成を有する本発明においては、一定間隔
で一定時間部分放電の検出を行うことで。

電源バッテリのスを命の長期化を可能とし、また伝送す
る信号をデジタル化すると共に、複数の検出器を用意し
、部分放電の発生した検出器と部分放電の発生のなかっ
た検出器との抜通の信号を除去することで、部分放電の
検出信号のみを正確に検出できる。

（実施例）；ト実施例の構成＊第１図は本発明の部分放電検出方式に使用する検出器の
一実施例を示すブロック図である。また第２図は、この
検出器の検出タイムチャートの一例を示したものである
。

第１図において、本実施例の部分放電検出器２０は一点
鎖線で示されているが、その内部の検出部回路は、フィ
ルタ１０、増幅回路１１、ピークディテクタおよび積分
回路１２．Ａ／Ｄ変換回路１３、Ｅ１０変換器１４及び
電源バッテリ１５等より成りたっている。この回路は、
部分放電検出時間内に発生した部分放電に起因する高周
波信号の最大値又は高周波信号の積分値をＡ／Ｄ変換し
、さらに、該デジタル信号をＥ１０変換して、光ケーブ
ル１６により光信号として監視装置（処理装置）に伝送
するものである。

この検出回路部は、バッテリ１５から電源を供給される
ものであるが、検出回路部とバッテリ１５との間にはタ
イマ１７によって制御されるスイッチ部が設けられてい
る。このタイマ１７は、第２図のタイムチャー１〜に示
す様に、一定時間スイッチ部をオンとしてバッテリの電
源を検出回路部に供給し部分放電検出を行わせ、その後
一定時間スイッチ部をオフとして検出を休止するもので
あり、タイマ１７から延長した光ケーブル１６で制御さ
れるものである。

さて、本実施例においては、−上記のような検出器を複
数台使用して部分放電の検出を行うものである。即ち、
第３図に示すように、変電ｍ器の同一回線である接地金
属容器１の７ランジ間には絶縁スペーサ２が取付けられ
、また、各絶縁スペーサ２には第１図に示す部分放電検
出器２０１〜２０３が取付けられている。各部分放電検
出器２０１〜２０３の出力は、光ケーブル１６１〜１６
３により受信器３０に伝送されるようになっている。

ここで、各検出器２０１〜２０３は、受信器３０側より
光ケーブル１６１〜１６３を介して伝送される駆動パル
スによりタイマ１７をルリ御することで、第２図に示す
ような検出のタイムチャートに従い同一のタイミングで
動作するようになっている。

受信器３０は、各部分放電検出器２０１〜２０３からの
各デジタル信号のノイズ処理を行う機能を持つもので、
特に各検出器からの信号のうち共通した信号ビットを除
去し、残部の信号を部分放電に関する信号として取出す
ものである。

本実施例の作用〉１（上記のような構成を有する本実施例では、各部分放電検
出器２０１〜２０３において、第２図に示すようなタイ
ムチャートに従って、部分放電の検出が行われる。即ち
、受信器３０より光ケーブル１６を介して行われるタイ
マ１７の制御に従って、−例として３０分又は１時間の
休止期間を置いて商用周波電圧の５〜１０サイクルであ
る数１ＱＱｍｓの間、バッテリ１５から検出回路部に電
源が供給され部分放電の検出が行われる。各検出器２０
１〜２０３で検出された部分放電は、検出回路部のＡ／
Ｄ変挽回路１３、Ｅ／○変換器１４等によりデジタル化
された状態で各光ケーブル１６１〜１６３を伝送されて
受信器３０に送られる。

第４図は、このようにして検出された信号の一例を示し
たものである。各信号は、−例として８ビツトのデジタ
ル信号になっているが、各信号の最初のビットは部分放
電の有無の判定には関係のない信号のスタートピッ１−
である。ところで、各検出器から伝送された第４図の各
信号中には、外部ノイズによるビットが立っている。各
検出器の特性に若干の違いがあるために、外部ノイズに
よる信号ビットが各検出器についてずべて同じにならな
いこともまれにはあるが、一般には、各信号に共通した
ビットのうち最大ビット以下のビットを、もとの信号ビ
ットから除外すれば、部分放電に関する信号ビットのみ
を取り出すことができる。即ち、第４図のように検出器
２０１からの信号ピッ１−の中から、伯の検出器２０２
，２０３と共通な信号ピッ１−（外部ノイズ信号ビット
）を除外すれば、検出器２０１の部分で部分放電が発生
したことが正確に判別できる。

上記のように、検出器出力をデジタル信号に変換した後
に、ノイズ除去処理を行えば、従来のように検出器から
受信器に至る途中に介在するケーブルによる減衰の影響
、ケーブル長さの違いによる影響、ケーブル終端のイン
ピーダンスによる影響がなくなり、ノイズ除去を容易に
実施できるようになる。

また、本実施例では、従来のように常時部分放電を検出
するのではなく、一定時間間隔で設定された一定検出時
間毎に検出を行い、その検出時間の間に検出された部分
放電に起因する高周波信号の最大値又は積分値に基づき
各検出器出力を比較するので、バッテリの寿命も格段に
向上する上、検出器の構成や受信器のソフト構成も簡単
になり、部分放電検出方式として優れている。

［発明の効果］以上の様に、本発明によれば、検出部回路の簡単化およ
び消′Ｒ電力の低減をはかるとともに、外部ノイズの影
響が少なく精度の高い部分放電検出方式を提供すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の部分放電方式に使用される検出器の構
成を示ずブロック図、第２図はその動作を示すタイムチ
ャート、第３図は第１図の検出器を組合せて成る本発明
の検出方式の一実施例を示ず側面図、第４図は第３図の
実施例における検出信号の一例を示すグラフ、第５図は
従来の部分放電検出器の一例を示す断面図である。１・・・接地金属容器、２・・・スペーサ、３・・・中
心導体、４・・・電極、５・・・コンデンサ、６・・・
引込線、７・・・高周波検出器、８・・・増幅器、１０
・・・フィルタ、１１・・・検波・増幅回路、１２・・
・ピークディテクタ・積分回路、１３・・・Ａ／Ｄ変換
器、１４・・・Ｅ１０変換器、１５・・・バッテリ、１
６．１６１〜１６３・・・光ケーブル、１７・・・タイ
マ、１８・・・光ケーブル、２０．２０１〜２０３・・
・部分放電検出器、３０・・・受信器。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一定時間間隔で、一定時間、部分放電検出部回路
を作動させるタイマと、各検出時間内に発生した部分放
電に起因して発生する高周波信号の最大波高値又は積分
量に対応した値をデジタル値で出力する検出部回路とを
設けた部分放電検出器を複数個配設し、それら検出器の
検出のタイミングを同一にすると共に、各検出器のデジ
タル出力値において共通なビットのうち最大ビット以下
のビットを各検出器のデジタル出力値から除外して部分
放電信号を検出することを特徴とする部分放電検出方式
。
（２）各部分放電検出器が、変電機器の同一回線に配設
されている特許請求の範囲第１項記載の部分放電検出方
式。
（３）各部分放電検出器が、そのデジタル出力信号を光
信号に変換して伝送するものである特許請求の範囲第１
項記載の部分放電検出方式。
（４）各部分放電検出器が、その検出動作のタイミング
を制御するタイマを受信器側から光信号にて制御するも
のである特許請求の範囲第１項記載の部分放電検出方式
。