KR100812291B1

KR100812291B1 - 절연 열화 진단 장치

Info

Publication number: KR100812291B1
Application number: KR1020067008950A
Authority: KR
Inventors: 다카시 신모토; 유지 우라베; 다쓰야 무로후시; 다쓰야 오가와
Original assignee: 가부시키가이샤후지쿠라
Priority date: 2003-10-22
Filing date: 2004-10-21
Publication date: 2008-03-10
Also published as: GB2422967B; JPWO2005038475A1; HK1094467A1; US20070085548A1; US7285961B2; CN100480713C; JP4592592B2; WO2005038475A1; KR20060085947A; CN1871523A; GB0609189D0; GB2422967A

Abstract

절연 열화 진단 장치(1a)는, 변류기(7a), 제1 증폭기(15), 제1 고역 필터(17), 저역 필터(19), 제2 증폭기(20), 제2 고역 필터(21) 및 방전 판정부(30)을 구비한다. 변류기(7a)는, 상용 주파수에서 -60dB 이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 접지선(5)으로 흐르는 전류를 검출한다. 제1 증폭기(15)는 변류기(7a)로부터의 전류를 증폭시킨다. 제1 고역 필터(17)는, 증폭된 전류 신호로 이루어지는 저주파 성분을 제거한다. 저역 필터(19)는, 저주파 성분을 제거한 전류 신호로부터 고주파 성분을 제거한다. 제2 증폭기(20)는 저역 필터(19)로부터의 전기 신호를 소정의 레벨까지 증폭시킨다. 제2 고역 필터(21)는 제2 증폭기(20)로 증폭된 전류 신호로부터 부분 방전에 의한 방전 전류에 대응하는 신호를 추출한다. 방전 판정부(30)는, 제2 고역 필터(21)로 추출된 신호에 기초하여, 케이블(2)에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다.

케이블, 방전, 저역 필터, 고역 필터, 절연, 열화, 진단, 스펙트럼, 지연 회로, 전류 검출, 노이즈, 증폭기, 극성 판정

Description

절연 열화 진단 장치{INSULATION DEGRADATION DIAGNOSIS APPARATUS}

본 발명은, 고압 계통에 접속된 고압 송전 기기(전력 케이블 등)의 절연 열화를 진단하는 장치에 관한 것이며, 보다 상세하게 설명하면, 고압 송전 기기의 접지선을 흐르는 방전 전류에 기초하여, 고압 송전 기기의 내부에서 발생한 부분 방전을 측정하는 진단 장치에 관한 것이다.

전력 케이블의 절연 열화를 진단하는 방법은, 일본국 특공평 6-7146호 공보에 개시되어 있다. 이 방법은, 부분 방전에 의해 생긴 방전 전류를 이용하여, 전력 케이블의 절연 열화를 진단한다. 도 1a에 나타낸 바와 같이, 진단 장치(101)는, 케이블(102), 중간 접속부(103), 종단 접속부(104a, 104b), 고주파 블로킹 코일(105), 고전압 전원(106), 결합 컨덴서(107), 검출 임피던스(108), 및 부분 방전 측정기(109)를 구비한다. 그리고, 도 1a, lb는 각각 진단 장치(101)의 결선도, 등가 회로도이다.

케이블(102)은, 중간 접속부(103)를 사용하여 2개의 케이블을 접속함으로써 구성된다. 또, 케이블(102)는, 종단 접속부(104a)의 제1 단부에 접속된 제1 단부와, 종단 접속부(104b)의 제1 단부에 접속된 제2 단부를 가진다. 종단 접속부(104a)는, 고주파 블로킹 코일(105)를 통하여, 고전압 전원(106)에 접속된 제2 단부를 가진다. 종단 접속부(104b)는, 결합 컨덴서(107)를 통하여, 검출 임피던스(108)에 접속된 제2 단부를 가진다. 부분 방전 측정기(109)는, 검출 임피던스(108)의 양단에 각각 접속된 양단을 가지고, 또한 검출 임피던스(108)의 양단에 발생하는 전위차를 검출한다. 도 1b)에서의 컨덴서(102a)는, 케이블(102)의 정전 용량과 동일한 정전 용량을 가진다.

다음에, 진단 장치(101)의 절연 열화 진단 방법을 설명한다. 케이블(102)의 운전을 정지한 후, 시험 전압이 고전압 전원(106)으로부터 케이블(102)에 인가된다. 이 조작에 의해, 케이블(102)의 절연체에서 부분 방전이 발생하여, 방전 전류를 케이블(102)의 도체에 유도한다. 그리고, 방전 전류는 고주파의 펄스 파형을 가진다. 방전 전류는, 결합 컨덴서(107)를 통하여, 검출 임피던스(108)에 출력된다. 부분 방전 측정기(109)는, 검출 임피던스(108)의 양단에 발생하는 펄스성 전압을 검출하여, 데이터를 생성한다. 생성된 데이터에 소정의 처리를 가한 후, 케이블(102)의 절연 열화가 진단 된다.

부분 방전 측정기(109)는, 예를 들면 동조식 부분 방전 측정기이다. 부분 방전 측정기(109)는, 동조 검출기, 광대역 감쇠기, 동조 증폭기, 및 검파기 등을 구비한다(모두 도시 생략). 동조 검출기는, 펄스성 전압을 일정한 주파수의 감쇠 진동 파형으로서 검출한다. 광대역 감쇠기는, 동조 검출기의 출력 파형을 적당한 레벨까지 감쇠시킨다. 동조 증폭기는, 라디오 방송 대역을 피하기 위하여, 400kHz를 중심 주파수로 하는 동조 주파수에서역 감쇠기의 출력 파형을 동조시켜 증폭한다. 검파기는 동조 증폭기의 출력 파형을 검파한다.

또, 배전용 고압 가공 케이블의 분기 접속체의 절연 열화를 진단하는 방법은, 일본국 특개 2000-2743호 공보에 개시되어 있다. 이 방법은, 인입 케이블에 흐르는 고주파 전류를 이용하여, 분기 접속체의 절연 열화를 진단한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 인입 케이블(202)은, 접속체(203)에 의해 가공 케이블(208)로부터 분기 된다. 진단 장치(201)는, 변류기(204), 앰프(205), 스펙트럼 분석기(206), 및 컴퓨터(207)를 구비한다. 변류기(204)는, 인입 케이블(202)에 장착된다. 앰프(205)는, 변류기(204)에 의해 검출된 고주파 전류의 파형을 증폭한다. 스펙트럼 분석기(206)는, 증폭된 고주파 전류의 주파수 스펙트럼을 측정한다. 컴퓨터(207)는, 고주파 전류의 파형 패턴과 주파수 스펙트럼을 메모리에 기억시킨다.

다음에, 진단 장치(201)의 절연 열화 진단 방법을 설명한다. 정상적인 접속체(203)에서는, 고주파 전류의 기준 파형 패턴과 기준 주파수 스펙트럼이, 컴퓨터(207)의 메모리에 사전에 기억된다. 다음에, 진단 대상의 접속체(203)에서, 고주파 전류의 파형 패턴과 주파수 스펙트럼은 컴퓨터(207)의 메모리에 기억되고, 기준 파형 패턴 및 기준 주파수 스펙트럼와 각각 비교된다. 이러한 비교에 의해, 부분 방전의 정도, 즉 접속체(203)의 절연 열화의 정도가 진단된다.

접속체(203)에서 부분 방전이 발생하고 있을 때, 2 ∼ 6MHz 및 6 ∼ 10MHz의 대역에서는, 고주파 전류의 주파수 스펙트럼은 큰 값을 취한다. 일반적인 환경 노이즈의 주파수 스펙트럼은, 2 ∼ 6MHz 및 6 ∼ 10MHz의 대역에서는, 작은 값을 취하므로, 전술한 방법에 의해, 부분 방전의 발생은 환경 노이즈의 발생과 용이하게 식별된다.

그러나, 전자의 진단 방법에서는, 케이블(102)에 결합 컨덴서(107)를 장착하고, 또한 케이블(102)의 운전을 정지시킬 필요가 있다. 그러므로, 이 진단 방법은, 제품 출하시의 검사 또는 제품 개발 시의 특성 평가에만 사용된다. 또, 단일 주파수(400kHz)가, 검출 임피던스(108)에서 검출된 펄스성 전압으로부터 추출되어, 부분 방전 측정에 사용되므로, 실제로는 적합하지 않다. 또한, 부분 방전 측정기(109)는, 동조식 부분 방전 측정기 등이므로, 회로 구성의 복잡화를 초래한다.

후자의 진단 방법에서는, 고주파 전류의 주파수 스펙트럼을 구하기 위하여, 스펙트럼 분석기가 사용되므로, 장치가 고가가 된다.

본 발명의 목적은, 장치 구성의 간이화 및 저비용화를 실현하는 절연 열화 진단 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 운전 중의 고압 송전 기기에서 발생하는 부분 방전을 정밀하게 측정하기 위한 절연 열화 진단 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 상용 주파수에서 -60dB이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 피측정선에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출기와, 상기 전류 검출기에서 검출된 전류에 기초하는 전류 신호로부터 저주파 성분을 제거하는 제1 고역 필터와, 상기 제1 고역 필터로부터의 전류 신호로부터 고주파 성분을 제거하는 저역 필터와, 상기 저역 필터로부터의 전류 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 증폭기와, 상기 증폭기로 증폭된 전류 신호로부터, 상기 피측정선에서 발생한 부분 방전에 의한 방전 전류에 대응하는 신호를 추출하는 제2 고역 필터와, 상기 제2 고역 필터로 추출된 신호에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 방전 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 전류 검출기에, 상용 주파수에서 -60dB이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지게 하므로, 피측정선에 흐르는 상용 주파수의 충전 전류를 제거하기 위한 필터는 불필요하게 된다. 그러므로, 간단한 구성으로, 또한, 염가로 양호한 정밀도로 활선(live wire) 상태에서 피측정선의 부분 방전을 측정할 수 있다.

또, 전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 상용 주파수에서 -60dB이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 피측정선에 흐르는 전류를 검출하는 제1 전류 검출기와, 상기 제1 전류 검출기로 검출된 전류에 기초하는 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 제1 증폭기와, 상기 제1 증폭기로 증폭된 신호로부터, 제1 주파수 대역 내에 속하는 주파수 성분을 통과시키는 저역 밴드 패스 필터와, 상기 제1 증폭기로 증폭된 신호로부터, 제2 주파수 대역 내에 속하는 주파수 성분을 통과시키는 제1 고역 밴드 패스 필터와, 상기 저역 밴드 패스 필터로부터의 제1 신호에 따라, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 저역 방전 판정부와, 상용 주파수에서 -60dB이하의 감쇠량 및 -5dB/oct이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 상기 피측정선에 접속된 다른 선에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류 검출기와, 상기 제2 전류 검출기로 검출된 전류에 기초하는 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 제2 증폭기와, 상기 제2 증폭기로 증폭된 신호로부터, 제2 주파수 대역 내에 속하는 주파수 성분을 통과시키는 제2 고역 밴드 패스 필터와, 상기 제1 고역 밴드 패스 필터로부터의 제2 신호와, 상기 제2 고역 밴드 패스 필터로부터의 제3 신호의 극성을 비교하여, 반대 극성을 가지는지의 여부를 판정하는 극성 판정부와, 상기 제2 신호와 상기 제3 신호를 연산하여, 상기 제2 신호로부터 노이즈를 제거하는 캔슬 회로(cancel circuit)와, 상기 캔슬 회로로부터의 제4 신호에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 고역 방전 판정부와, 상기 제1 신호와 상기 제4 신호의 비율에 따라, 상기 피측정선으로 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 비율 비교부와, 상기 저역 방전 판정부에서의 판정 결과와, 상기 고역 방전 판정부에서의 판정 결과와, 상기 비율 비교부에서의 판정 결과에 기초하여, 상기 피측정선으로 부분 방전이 발생했는지의 여부를 최종적으로 판정하는 최종 방전 판정부를 구비한 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치를 제공한다.

본 발명에 의하면, 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역을 설정한 다음, 저역 방전 판정부, 고역 방전 판정부, 및 비율 비교부의 3개의 판정 결과를 사용하여, 피측정선에 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 그러므로, 피측정선에서의 부분 방전의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1a는 종래의 고압 송전 기기의 절연 열화를 진단하는 장치의 결선도이다.

도 1b는 종래의 고압 송전 기기의 절연 열화를 진단하는 장치의 등가 회로도 이다.

도 2는 종래의 고압 송전 기기의 절연 열화를 진단하는 다른 장치의 구성도이다

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 진단 장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 변류기의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 제1단 필터의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 제2단 필터의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 저역 필터에 입력되는 제1 증폭 신호의 주파수 특성이다.

도 8a는 본 발명의 실시예 1에 따른 진단 장치의 TP에서의 제2 증폭 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.

도 8b는 본 발명의 실시예 1에 따른 진단 장치의 TP2에서의 제2 증폭 신호의 주파수 스펙트럼을 나타낸 도면이다.

도 8c는 도 8a의 일부의 시간 스케일을 확대한 도면이다.

도 8d는 도 8b의 일부의 시간 스케일을 확대한 도면이다.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 진단 장치의 구성도이다.

도 10은 본 발명의 실시예 1 및 실시예 2에 따른 제1 및 2단 필터의 주파수 특성을 나타낸 도면이다.

도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 진단 장치의 부분 구성도이다.

도 12는 본 발명의 실시예 4에 따른 진단 장치에서의, 노이즈 전류의 발생 상태를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 본 발명의 실시예 4에 따른 진단 장치에서의, 노이즈 전류의 실측 파형을 나타낸 도면이다.

도 14는 본 발명의 실시예 4에 따른 진단 장치의 구성도이다.

도 15a는 본 발명의 실시예 4에 따른 제1 검파부에 입력되는 신호 파형을 나타낸 도면이다.

도 15b는 본 발명의 실시예 4에 따른 제1 검파부에서 입력 신호를 전파 정류한 파형을 나타낸 도면이다.

도 15c는 본 발명의 실시예 4에 따른 제1 검파부에서 전파 정류 신호를 평활화한 파형을 나타낸 도면이다.

도 16a는 본 발명의 실시예 4에서, 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서의 케이블에 흐르는 노이즈 전류 신호를 나타낸 도면이다.

도 16b는 본 발명의 실시예 4에서, 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서의 합성 신호의 실측 파형을 나타낸 도면이다.

도 17a는 본 발명의 실시예 4에서, 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태 에서의 케이블에 흐르는 노이즈-방전 전류 신호를 나타낸 도면이다.

도 17b는 본 발명의 실시예 4에서, 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상 태 에서의 합성 신호의 실측 파형을 나타낸 도면이다.

도 18은 본 발명의 실시예 4의 변형예에 따른 진단 장치의 구성도이다.

도 19는 본 발명의 실시예 4의 다른 변형예에 따른 진단 장치의 구성도이다.

도 20은 본 발명의 실시예 5에 따른 진단 장치의 구성도이다.

도 21a는 본 발명의 실시예 5에서, 짧은 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서의 저역 출력 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 21b는 본 발명의 실시예 5에서, 짧은 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서의 고역 출력 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 21c는 본 발명의 실시예 5에서, 짧은 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서의 검파 합성한 고역 출력 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 22a는 본 발명의 실시예 5에서, 긴 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서의 저역 출력 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 22b는 본 발명의 실시예 5에서, 긴 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서의 고역 출력 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 22c는 본 발명의 실시예 5에서, 긴 케이블에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서의 검파 합성한 고역 출력 신호의 파형을 나타낸 도면이다.

도 23a는 본 발명의 실시예 5에서, 짧은 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서 저역 주파수대에서의 노이즈 파형을 나타낸 도면이다.

도 23b는 본 발명의 실시예 5에서, 짧은 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서 고역 주파수대에서의 노이즈 파형을 나타낸 도면이다.

도 23c는 본 발명의 실시예 5에서, 짧은 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서 고역 주파수대에서의 검파 합성한 노이즈 파형을 나타낸 도면이다.

도 24a는 본 발명의 실시예 5에서, 긴 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서 저역 주파수대에서의 노이즈 파형을 나타낸 도면이다.

도 24b는, 본 발명의 실시예 5에서, 긴 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서 고역 주파수대에서의 노이즈 파형을 나타낸 도면이다.

도 24c는, 본 발명의 실시예 5에서, 긴 케이블에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서, 고역 주파수대에서의 검파 합성한 노이즈 파형을 나타낸 도면이다.

도 25는 본 발명의 실시예 5에서, 케이블(2a)에 구성 펄스(전하량 10OpC)를 가한 경우의, 케이블 길이와 저역 출력 신호치, 및 케이블 길이와 고역 출력 신호치의 관계를 나타내는 도면이다.

도 3 내지 25를 참조하여, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 5를 상세하게 설명한다.

본 발명에서는, 고압 송전 기기의 일례로서, 전력 케이블(이후, 케이블이라 함)을 대상으로 한다.

우리는 다음과 같은 사실을 발견하였다. 첫째, 케이블에서 검출되는 부분 방전의 전하량은, 약 500pC이하이며, 주로 약 10 ∼ 200pC이다. 둘째, 케이블에서 검출되는 방전 전류(펄스 파형)의 저주파수 대역은 100 ∼ 500KHz의 범위 내에서, 특히 100 ∼ 400KHz의 범위 내의 저주파수가 많았다. 또, 이러한 저주파수는 몇개의 피크를 가지고, 또한 단시간에 수렴한다. 셋째, 케이블에서 검출되는 방전 전류의 고주파수 대역은 1.5 ∼ 5MHz의 범위 내이다. 또, 이러한 고주파수는 몇개의 피크를 가지고, 또한, 단시간에 수렴한다. 그리고, 부분 방전이 케이블의 절연체에서 발생하면, 방전 전류가 펄스 파형으로서 케이블의 도체에 유도된다.

본 발명의 실시예 1 내지 실시예 4에서는, 100 ∼ 400kHz의 저주파수 대역 내의 주파수를 주성분으로 하는 방전 전류를 검출 대상으로 한다. 이 설정에 의해, 진단 장치는, 노이즈를 제거하여 고조파 등의 영향을 받지 않고, 방전 전류의 원 파형에 대략 대응하는 파형을 추출할 수 있으므로, 방전 전류의 파형과 노이즈의 파형을 식별할 수 있음과 동시에, 케이블의 절연 열화의 정도를 진단할 수 있다.

또, 본 발명의 실시예 5에서는, 100 ∼ 500KHz의 저주파수 대역, 및 1.5 ∼ 5MHz의 고주파수 대역 내의 주파수를 주성분으로 하는 방전 전류를 검출 대상으로 한다. 이 설정에 의해, 진단 장치는, 저주파수 대역 만의 설정의 이점에 더하여, 검출한 부분 방전이 케이블로부터 발생하였는지, 케이블에 접속된 전력 기기(모터, 트랜스 등)로부터 발생하였는지를 식별할 수 있다.

[실시예 1]

도 3에 나타낸 바와 같이, 케이블(2)은 종단 접속부(3)를 장착한 단부를 가진다. 접지선(5)은 케이블(2)의 단부 외주상의 차폐층에 접속된 일단과, 접지된 타단을 가진다. 접지선(5)은 예를 들면 IV선으로 이루어진다. IV선은, 동 트위스 트선의 외주를 둘러싸는 0.8mm 두께의 PVC로 이루어진다. 접지선(5)의 차폐층은 동 테이프 등으로 이루어진다. 그리고, 접지선(5)는 본 발명의 피측정선에 대응한다.

진단 장치(1a)는 접지선(5)에 장착된다. 진단 장치(1a)는, 변류기(7a, CT), 부하 저항(13), 저항(14), 제1 증폭기(15), 제1 고역 필터(17, 제1 HPF), 저역 필터(19, LPF), 제2 증폭기(20), 제2 고역 필터(21, 제2 HPF), 지연 회로(22) 및 방전 판정부(30)를 구비한다.

변류기(7a)는, 클램프 형상으로 형성되어, 코어(8)와 출력 코일(9a, 2차 코일)로 이루어진다. 코어(8)는 환형으로 형성되어, 접지선(5)이 관통하는 중공부를 가진다. 코어(8)는, 예를 들면 페라이트 코어이다. 출력 코일(9a)은, 코어(8)에 수회(예를 들면 10회) 권취되고, 또한 접지되는 제1 단부를 가진다. 접지선(5)에 흐르는 전류가 변화하면, 출력 코일(9a)에는 유도 전류가 흐른다. 그러므로, 방전 전류가 접지선(5)에 흐르면, 방전 전류의 펄스 파형에 대응하여 출력 코일(9a)에 유도 전류가 발생한다. 그리고, 변류기(7a)는 본 발명의 전류 검출기에 대응한다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 변류기(7a)는 특성선 T1의 주파수 특성을 가진다. 특성선 T1은, 상용 주파수(50Hz 또는 60Hz)에서, -60dB이하의 감쇠량 및-5dB/oct이하의 슬로프 특성을 가지므로, 변류기(7a)는 고역 필터로서 기능한다. 부하 저항(13)은, 출력 코일(9a)의 양단에 접속되어, 예를 들면 100Ω의 저항값을 가진다.

저항(14)은, 출력 코일(9a)의 제2 단부에 접속된 제1 단부와, 접지된 제2 단부를 가진다. 제1 증폭기(15)는, 저항(14)의 제1 단부에 접속된 제1 단부를 가진 다. 제1 증폭기(15)는, 유도 전류가 저항(14)으로 흐름으로써 , 저항(14)의 양단에 발생한 전압을 10배 정도로 증폭하여, 제1 증폭 신호를 출력한다. 제1 증폭 신호는, 제1 증폭기(15)로부터 제1 고역 필터(17)에 출력된다.

제1 고역 필터(17)는, 제1 증폭기(15)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 제1 고역 필터(17)는, 제1 증폭 신호로부터 제1 차단 주파수 이하의 저주파 성분을 제거한다. 제1 차단 주파수는 10kHz정도이다. 저주파 성분을 제거하고 제1 증폭 신호는, 제1 고역 필터(17)로부터 저역 필터(19)로 출력된다.

저역 필터(19)는, 제1 고역 필터(17)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 저역 필터(19)는, 저주파 성분을 제거한 제1 증폭 신호로부터, 제2 차단 주파수 이상의 고주파 성분을 제거한다. 제2 차단 주파수는, 300 ∼ 500kHz 정도이다. 본 실시예에서는 제2 차단 주파수로서 500kHz를 적용한다. 고주파 성분을 제거한 제1 증폭 신호는, 저역 필터(19)로부터 제2 증폭기(20)로 출력된다.

제2 증폭기(20)는, 저역 필터(19)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 제2 증폭기(20)는, 고주파 성분을 제거한 제1 증폭 신호를 100배 정도로 증폭하여, 제2 증폭 신호를 출력한다. 제2 증폭 신호는, 제2 증폭기(20)로부터 제2 고역 필터(21)로 출력된다.

제1단 필터는, 변류기(7a), 제1 고역 필터(17), 및 저역 필터(19)로 이루어지고, 도 5에 나타낸 주파수 특성을 가진다. 제1단 필터에서의, 제1 고역 필터(17) 및 저역 필터(19)의 차폐 주파수는, 각각 10kHz 및 300 제1 ∼ 500kHz이다. 그러므로, 제1단 필터에서의 감쇠량은, 10 ∼ 500KHz의 사이의 주파수에서는, -10 ∼0dB의 사이의 값을 취한다.

제2 고역 필터(21)는, 제2 증폭기(19)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 제2 고역 필터(21)는, 제2 증폭 신호로부터 제3 차단 주파수 이하의 저주파 성분을 제거한다. 제3 차단 주파수는 100 ∼ 200kHz정도이다. 본 실시예에서는, 제3 차단 주파수로서 100kHz를 적용한다. 저주파 성분을 제거한 제2 증폭 신호는, 제2 고역 필터(21)로부터 방전 판정부(30)로 출력된다.

지연 회로(22)는, 제2 고역 필터(21)의 제2 단부에 접속된 제1 단부와, 방전 판정부(30)의 제1 단부에 접속된 제2 단부를 가진다. 지연 회로(22)는, 반전 증폭기(23)와 지연 소자 DLY(24)로 이루어진다. 지연 회로(22)는, 제2 고역 필터(21)로부터의 제2 증폭 신호로부터 고조파를 지우는, 액티브 필터의 기능을 가진다. 그리고, 지연 회로(22)는 생략할 수도 있다.

반전 증폭기(23)는, 제2 고역 필터(21)로부터의 제2 증폭 신호를 반전하여, 반전 신호를 지연 소자(24)에 출력한다. 지연 소자(24)는, 반전 신호를 미소 시간(예를 들면 0.5㎲)만큼 지연시켜, 지연 신호를 출력한다. 지연 신호는, 제2 고역 필터(21)로부터의 제2 증폭 신호와 합성된다. 합성된 신호는, 방전 판정부(30)에 출력된다. 이로써, 제2 증폭 신호가 고조파를 포함하는 경우라도, 지연 회로(22)에 의해 고조파는 거의 제거되므로, 파형 왜곡이 적은 신호가 얻어진다.

제2단 필터는, 제2 고역 필터(21)와 지연 회로(22)로 이루어지고, 도 6에 나타낸 주파수 특성을 가진다. 제2단 필터는 -18dB/oct의 슬로프 특성을 가진다. 제2단 필터에서, 제2 고역 필터(21)의 차폐 주파수는 100 ∼ 200kHz이다. 그러므 로, 제2단 필터에서의 감쇠량은, 100 ∼ 500KHz의 사이의 주파수에서는 -10 ∼ 10dB의 사이의 값을 취한다.

방전 판정부(30)는, 합성 신호에 따라, 부분 방전이 케이블(2)에서 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전 판정 처리에서는, 입력된 신호의 p-p값, p-p시간, 및 피크수를 검출함으로써, 합성 신호가 케이블(2)의 부분 방전에 기인된 신호인지의 여부를 판정한다. 여기서, p-p값은, 어느 파형의 피크와 그 파형에 인접한 파형의 피크 사이의 진폭치로서 정의된다. p-p시간은, 파형의 최초의 피크와 마지막 피크 사이의 시간으로서 정의된다. 그리고, 방전 판정부(30)는 본 발명의 방전 판정부와 대응한다.

다음에, 진단 장치(1a)의 동작을 설명한다.

운전중의 케이블(1)에는 충전 전류가 흐른다. 충전 전류는, 상용 주파수(50Hz 또는 60Hz)를 가지는 전류이다. 이 상태에서, 접지선(5)에도 충전 전류가 흐른다.

운전중의 케이블(1)에 부분 방전이 발생하면, 방전 전류는 충전 전류에 중첩되어 접지선(5)에 흐른다. 방전 전류가 접지선(5)에 흐르면, 방전 전류의 펄스 파형에 대응하여 출력 코일(9a)에 유도 전류가 발생한다. 이 때, 상용 주파수를 가지는 충전 전류는, 변류기(7a)의 필터 기능에 의해 제거된다.

제1 증폭기(15)는, 변류기(7a)로부터의 유도 전류에 기초하는 전류 신호를 10배 정도로 증폭하여, 제1 고역 필터(17)에 제1 증폭 신호를 출력한다. 제1 고역 필터(17)는, 제1 증폭 신호로부터 10kHz정도 이하의 저주파 성분을 제거하여, 저역 필터(19)에 출력한다. 저역 필터(19)는, 저주파 성분을 제거하고 제1 증폭 신호로부터 500kHz정도 이상의 고주파 성분을 제거하여, 제2 증폭기(20)에 출력한다. 제2 증폭기(20)는, 고주파 성분을 제거하고 제1 증폭 신호를 100배 정도로 증폭하여, 제2 하이패스 필터(21)에 제2 증폭 신호를 출력한다. 제2 고역 필터(21)는, 제2 증폭 신호로부터 100kHz정도 이하의 저주파 성분을 제거하여, 방전 판정부(30)에 출력한다.

저역 필터(19)에 입력되는, 저주파 성분을 제거한 제1 증폭 신호에 대하여, 스펙트럼 분석기로 주파수 분석하면, 도 7에 나타낸 바와 같은 주파수 특성을 얻을 수 있다. 이 주파수 특성을 참조하면, 입력된 제1 증폭 신호의 주파수 성분은, 100 ∼ 400kHz정도이다. 따라서, 저역 필터(19)의 차단 주파수를 500kHz정도로 설정하는 것이 바람직하다.

제2 증폭기(20)로부터 출력된 제2 증폭 신호의 TP1에서의 신호 파형은, 예를 들면, 도 8a 및 도 8c에 나타낸 파형을 가진다. 그리고, 도 8c는, 도 8a의 일부를 시간 스케일을 확대하여 나타내고 있다. TP1에서의 신호 파형은, 수십kHz의 주파수 성분을 가진다. 원 A에서 나타낸 파형의 상부 부근에 존재하는 오목부는, 방전 전류의 펄스 파형에 의해 생긴 부분이다. 따라서, 방전 전류에 의해 생긴 신호 파형을 검출하기 위해서는, TP1에서의 신호 파형으로부터 수십kHz의 주파수 성분을 제거할 필요가 있다.

제2 고역 필터(21)로부터 제2 증폭 신호의 TP2에서의 신호 파형은, 예를 들면, 도 8b 및 도 8d에 나타낸 바와 같은 파형을 가진다. 그리고, 도 8d는, 도 8b 의 일부를 시간 스케일을 확대하여 나타내고 있다. 원 B에서 나타낸 부분은, TP1에서의 신호 파형의 원 A로 나타낸 부분에 대응한다. TP2에서의 신호 파형은, 제2 고역 필터(21)에서, TP1에서의 신호 파형으로부터 수십kHz의 주파수 성분을 제거하고 있으므로, 방전 전류의 펄스 파형에 의해 생긴 신호 파형의 전후는 대략 평탄하게 된다. 그러므로, 방전 판정부(30)에서의 방전 판정 처리가 용이하게 된다.

그리고, 제2 고역 필터(21)의 제2 단부에, 또한 제2 저역 필터, 제3 고역 필터, 및 제3 저역 필터를 순서대로 접속하여, 노이즈를 제거할 수도 있다. 제2 저역 필터는, 300 ∼ 500kHz의 차단 주파수를 가진다. 제3 고역 필터는, 100 ∼ 200kHz의 차단 주파수를 가진다. 제3 저역 필터는, 300 ∼ 500kHz의 차단 주파수를 가진다.

방전 판정부(30)는, 입력된 신호(아날로그 신호)를, 예를 들면 0.1 ∼ 0.2㎲로 샘플링하여, 디지털 신호로 변환시킨다. 방전 판정부(30)는 이 디지털 신호에 대하여 방전 판정 처리를 행한다.

다음에, 방전 판정부(30)에 의한 방전 판정 처리를 설명한다.

방전 판정부(30)는, 먼저 입력된 신호 파형의 p-p값이, 미리 설정된 상한값과 하한값의 차이의 절대값(기준치) 이하인지의 여부를 판정한다. 기준치는, 예를 들면 20 ∼ 200mV이다.

p-p값이 기준치 이하가 아닌 경우에는, 입력된 신호는 케이블(2)의 부분 방전에 기인한 신호가 아니고, 큰 진폭을 가지는 노이즈 신호이므로, 방전 판정부(30)는 방전 판정 처리를 종료한다.

p-p값이 기준치 이하인 경우에는, 입력된 신호는 케이블(2)의 부분 방전에 기인한 신호이므로, 방전 판정부(30)는 다음의 처리를 행한다. 전술한 판정에서, 큰 진폭을 가지는 노이즈 신호는 제거된다.

다음에, 방전 판정부(30)는, 입력된 신호 파형의 p-p시간이, 소정 시간(예를 들면 20㎲)이하인지의 여부를 판정한다. p-p시간이 소정 시간 이하가 아닌 경우에는, 입력된 신호는 케이블(2)의 부분 방전에 기인한 신호는 아니기 때문에, 방전 판정부(30)는 방전 판정 처리를 종료한다. p-p시간이 소정 시간 이하인 경우에는, 입력된 신호는 케이블(2)의 부분 방전에 기인한 신호, 즉, 단시간에 수렴하는 파형을 가지는 신호이므로, 방전 판정부(30)는 다음의 처리를 가한다.

여기서, 방전 전류의 펄스 파형은, 몇개의 피크를 가지고, 또한 단시간에 수렴하므로, p-p시간이 소정 시간보다 큰 경우에는, 입력된 신호는 노이즈에 의해 생긴 신호인 것으로 판단된다.

다음에, 방전 판정부(30)는 카운터를 사용하여, 단위시간 내에 방전 판정 처리를 행한 회수를 카운트한다. 회수가 소정값(예를 들면 5회) 이상인 경우에는, 방전 판정부(30)는, 입력된 신호는 방전 전류에 의해 생긴 신호인 것으로 판정하여, 그 정보를 외부에 출력한다. 회수가 소정값 미만인 경우에는, 방전 판정부(30)는, 입력된 신호는 노이즈에 의해 생긴 신호인 것으로 판정하여, 방전 판정 처리를 종료한다.

진단 장치(1a)는, 다음의 특징을 가진다.

상용 주파수의 감쇠량 및 슬로프 특성이 각각 -60dB 이하 및 -5dB/oct 이하 인 주파수 특성을 가지는 변류기가, 전류 검출기 및 필터 기능으로서 사용되므로, 케이블(2)에 흐르는 상용 주파수의 충전 전류를 제거하기 위한 필터를 설치할 필요는 없다.

결합 컨덴서 및 스펙트럼 분석기 등을 설치할 필요는 없기 때문에, 장치 구성의 간이화 및 저비용화를 실현할 수 있다.

접지선(5)의 운전을 정지하지 않고, 케이블의 부분 방전은 측정되므로, 운전중의 케이블에서 생기는 부분 방전을 측정할 수 있다.

케이블의 부분 방전은, 100 ∼ 400kHz정도를 주 주파수 성분으로 하는 펄스 파형의 방전이다. 따라서, 저역 필터(19) 및 제2 고역 필터(21)의 차단 주파수를 각각 500kHz 및 100kHz정도로 설정함으로써, 노이즈 성분은 제거된다. 따라서, 방전 전류의 펄스 파형에 의해 생긴 신호 파형은, 고조파 등의 영향을 받지 않고, 방전 전류의 원래 파형에 거의 대응하는 파형을 추출할 수 있다.

방전 판정부(30)는, 입력 신호의 p-p값이 미리 설정된 상한값과 하한값의 차이의 절대값 이하, p-p시간이 소정 시간 이하이며, 방전 판정 처리의 회수가 소정값 이상인 경우에만, 부분 방전에 의해 생긴 방전 전류에 기초하는 신호인 것으로 판단한다. 따라서, 방전 전류에 의해 생긴 신호는, 노이즈에 의해 생긴 신호와 확실하게 식별된다.

부분 방전은, 한 번 발생하면, 어느 정도의 시간 동안 지속되므로, 소정 시간(단위 시간) 내에 발생한 부분 방전의 회수, 즉 방전 판정 처리를 실행한 회수를 카운트함으로써, 부분 방전은, 개폐 서지(switching surge) 등의 돌발성 노이즈와 식별된다.

부분 방전에 의해 생긴 방전 전류에 기초하는 신호 파형은, 제1 증폭기(15) 및 제2 증폭기(20)에 의해, 1000배 이상으로 증폭된다. 따라서, 부분 방전이 미소 방전 전하량(1pC) 이하라고 하더라도, 상기 신호 파형은 고감도로 검출된다.

방전 전류는, 송전 기기의 접지선에 변류기를 장착함으로써 계측되므로, 절연 열화 진단에서, 송전 기기를 개조할 필요는 없다.

그리고, 진단 장치(1a)는, 고압 또는 특별 고압인 각종 송전 기기의 절연 성능 평가·절연 진단·절연 감시에 적용할 수 있다. 또, 진단 장치(1a)는, 개발 시의 특성 평가 시험, 출하 시의 제품 검사, 운전중의 기기에 대한 절연 진단·감시에 사용할 수 있다.

방전 판정 처리에서, 방전 판정부(30)에 입력된 신호 파형과, 사전에 기억된 다음의 부분 방전의 신호 파형: 방전 열화가 개시되기 전의 부분 방전의 신호 파형; 각종 열화부에서 발생하는 부분 방전의 신호 파형; 방전 열화가 진행하고 있는 시공 불량 결함부에서 발생하는 부분 방전의 신호 파형; 동 테이프 파단 시의 부분 방전의 신호 파형 등; 을 비교함으로써, 부분 방전의 발생 요인을 특정할 수도 있다.

[실시예 2]

진단 장치(1b)는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 전류 검출기로서, 변류기(7b)를 사용하고, 또한, 제거 증폭기(25)를 부가한 점을 제외하고, 진단 장치(1a)와 동일한 구성을 가진다. 그리고, 실시예 1과 동일한 부재에는, 동일한 부호를 부여하 고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

변류기(7a)는, 전류 검출기 및 필터 기능으로서, 상용 주파수의 감쇠량 및 슬로프 특성이 각각 -60dB 이하 및 -5dB/oct 이하인 주파수 특성을 가진다. 본 실시예에서는, 현재 일반적으로 사용되고 있는 변류기를 사용하여, 이 기능을 실현하고 있다.

진단 장치(1a)의 전류 검출기로서, 현재 일반적으로 사용되고 있는 변류기를 적용하는 경우, 방전 전류를 중첩시킨 큰 전류가 접지선(5)에 흐르면, 변류기의 코어나 증폭기가 포화 상태가 된다. 따라서, 제1 고역 필터(17), 저역 필터(20) 및 제2 고역 필터(21)를 사용하여, 입력 신호로부터 저주파 및 고주파 성분을 제거하더라도, 방전 전류를 양호하게 검출할 수 없게 된다.

그래서, 상용 주파수로부터 저주파 성분(10kHz정도)을 제거하는 필터 기능을 변류기에 갖게 하여, 변류기의 코어나 증폭기를 포화시키지 않고, 접지선에 흐르는 방전 전류를 정확하게 검출할 수 있다.

진단 장치(1b)는, 변류기(7a) 대신 변류기(7b)를 사용한다. 변류기(7b)는, 코어(8), 출력 코일(9a, 2차 코일), 및 3차 코일(9b)로 이루어진다. 코어(8)는, 환형으로 형성되어, 접지선(5)이 관통하는 중공부를 가진다. 코어(8)는, 예를 들면 파마로이(Ni-Fe) 코어이다. 출력 코일(9a)은, 코어(8)에 200회 권취되고, 또한 접지되는 제1 단부를 가진다. 방전 전류가 접지선(5)에 흐르면, 방전 전류의 펄스 파형에 대응하여 출력 코일(9a)에 유도 전류가 발생한다. 출력 코일(9a)의 양단에는, 부하 저항(13)(예를 들면200Ω)이 접속된다. 3차 코일(9b)은, 코어(8)에 수회 귄취되고, 또한 접지되는 제1 단부를 가진다.

제거 증폭기(25)는, 제1 증폭기(15)의 제2 단부에 접속된 제1 단부와, 3차 코일(9b)의 제2 단부에 접속된 제2 단부를 가진다.

제1 증폭기(15)는, 유도 전류에 기초하는 전류 신호를 10배 정도로 증폭한다. 제거 증폭기(25)는, 제1 증폭기(15)로부터의 전류 신호를 증폭시켜서, 출력 코일(9a)로부터 출력되는 유도 전류의 저주파 성분을 제거하기 위하여, 증폭한 전류 신호를 3차 코일(9b)에 출력한다.

변류기(7b)는, 변류기(7a)에 3차 코일(9b)과 제거 증폭기(25)를 개재시킴으로써, 저주파 성분을 제거하는 고역 필터 기능을 가진다. 변류기(7b)의 차단 주파수는 상용 주파수 ∼ 10kHz의 범위를 가진다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 변류기(7b)는 특성선 T2의 주파수 특성을 가진다. 특성선 T2는, 상용 주파수(50Hz 또는 60Hz)에서, -60dB 이하의 감쇠량 및 -6dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가진다. 그러므로, 변류기(7b)는 확실히 고역 필터로서 기능한다.

다음에, 진단 장치(1b)의 동작을 설명한다.

방전 전류가 접지선(5)에 흐르면, 방전 전류의 펄스 파형에 대응하여 출력 코일(9a)과 3차 코일(9b)에 유도 전류가 발생한다. 제1 증폭기(15)는, 출력 코일(9a)로부터의 유도 전류를 증폭하여, 제1 증폭 신호를 출력한다. 제1 증폭 신호는, 제거 증폭기(25)에서 더 증폭되어, 3차 코일(9b)에 입력된다. 이에 따라, 제거 증폭기(25)로부터의 제1 증폭 신호는, 출력 코일(9a)로부터 출력되는 유도 전류 로부터, 저주파 성분(상용 주파수 ∼ 10kHz)을 제거한다.

도 10은, 진단 장치(1a)에서의 제1단 필터의 주파수 특성 T11, 진단 장치(1b) 에서의 제1단 필터의 주파수 특성 T12, 및 진단 장치(1a, 1b)에서의 제2단 필터의 주파수 특성 T13을 나타낸다. 주파수 특성 T11은, 주파수 특성 T12과 거의 동일한 특성을 가진다.

진단 장치(1b)는, 다음의 특징을 가진다.

현재 일반적으로 사용되고 있는 변류기에 3차 코일(9b)을 권취하고, 또한 3차 코일(9b)에 전류 신호를 입력하는 제거 증폭기(25)를 추가함으로써, 3차 코일(9b)로부터의 유도 전류에서 저주파 성분(상용 주파수 ∼ 10kHz 이하)을 제거할 수 있다. 그러므로, 진단 장치(1b)는, 진단 장치(1a)와 동등한 기능을 실현할 수 있다.

[실시예 3]

진단 장치(1c)는, 복수의 변류기를 사용하여, 부분 방전이 발생한 케이블을 특정한다. 진단 장치(1c)는, 복수의 진단 장치(1a) 또는 진단 장치(1b)에 의하여 구성되지만, 진단 장치(1a) 또는 진단 장치(1b)의 방전 판정부(30)에서 실행되는 처리가 상이하다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 진단 장치(1c)에는, 적어도 3개의 케이블(2a, 2b, 2c)이 사용된다. 케이블(2a, 2b, 2c)의 접지선(5, 5, 5)은 공통으로 접지되고, 또한, 변류기(7, 7, 7)는 접지선(5, 5, 5)에 장착된다. 그리고, 변류기(7)는 변류기(7a) 또는 변류기(7b)이다. 진단 장치(1c)는, 케이블(2a, 2b, 2c)에 대응하 여 방전 판정부(30, 30, 30)를 가진다(도시 생략). 방전 판정부(30, 30, 30)는, 각각 마이크로 컴퓨터, 퍼스널 컴퓨터, 오실로스코프(oscilloscope)(전류 방향 판정부) 등에 접속된 제2 단부를 가진다.

케이블(2a)에서 부분 방전이 발생하면, 케이블(2a)의 방전 전류는 접지선(5) 상을 화살표 A의 방향으로 흐른다. 이 때, 케이블(2a, 2b, 2c)의 접지선(5, 5, 5)은 공통으로 접지되어 있으므로, 케이블(2b, 2c)의 방전 전류는, 대략 동일한 타이밍에서, 화살표 A와는 반대 방향인 화살표 B 및 C의 방향으로 각각 흐른다.

전류 방향 판정부는, 방전 판정부(30, 3O, 30)로부터 신호가 각각 입력되면, 이들 신호가 동일한 타이밍에서 발생하고 있는지의 여부를 판단한다. 동일한 타이밍에서 발생하고 있는 경우에는, 3개 신호의 위상을 해석한다. 동일한 타이밍에서 발생하고 있지 않은 경우에는 처리를 종료한다. 위상의 해석에 의하여, 1개의 신호의 위상이 다른 2개의 신호의 위상과 반대로 되는 경우에는, 그 1개의 신호를 발생한 변류기에 접속되어 있는 케이블(도 11에서는 케이블(2a))에, 부분 방전이 발생한 것으로 판정한다. 또, 3개 신호의 위상이 모두 동이한 경우에는, 케이블(2a, 2b, 2c) 이외의 다른 케이블에서 부분 방전이 발생한 것으로 판정한다.

진단 장치(1c)는, 다음의 특징을 가진다.

복수의 케이블이 존재하는 경우에, 부분 방전이 발생한 케이블을 용이하게 특정할 수 있다.

그리고, 전술한 실시예 1 내지 실시예 3에서, 절연 열화 진단 장치는, 케이블(2)의 접지선(5)에 흐르는 방전 전류를 변류기로 검출하도록 구성된다. 그러나, 케이블(2)에 흐르는 전류를 변류기에서 검출하도록 구성할 수도 있다. 이런 경우에도, 전술한 실시예 1 내지 실시예 3과 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

[실시예 4]

진단 장치(1d)는, 케이블 상에 발생한 노이즈를 제거(저감)한 후에, 부분 방전을 측정한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 접지선(5a, 5b, 5c)이 공통의 접지 모선에 접속되어 있는 경우, 노이즈가 있는 부분으로부터 접지 모선으로 진입하면, 대략 동일한 파형을 가지는 노이즈 전류가, 접지선(5a, 5b, 5c)에 도시한 화살표로 나타낸 방향으로 흐른다. 여기서, 접지선(5a, 5b, 5c)은, 복수개의 케이블(2a, 2b, 2c)의 종단부의 외주 상에 형성된 차폐층(동 테이프 등)의 일단에 접속되어 있다.

예를 들면, 케이블(2a, 2b, 2c)이 공장 내에 부설되어 있는 경우, 도 13에 나타낸 바와 같이, 케이블(2a, 2b, 2c)에는, 파형 및 위상이 거의 동일한 노이즈 전류가 흐른다.

진단 장치(1d)는, 도 14에 나타낸 바와 같이, 제1 진단부 A, 제2 진단부 B, 노이즈 제거부(40), 제2 방전 판정부(50) 및 최종 방전 판정부(60)로 구성된다. 케이블(2a)은 측정 대상이며, 케이블(2b)은 노이즈 신호 취입용으로 사용된다.

제1 진단부 A는 측정 대상인 케이블(2a)의 접지선(5a)에 접속된다. 제1 진단부 A의 구성 및 동작은, 진단 장치(1a)의 구성 및 동작과 동일하다.

제2 진단부 B는 노이즈 신호 취입용 케이블(2b)의 접지선(5b)에 접속된다. 제2 진단부 B의 구성 및 동작은, 방전 판정부(30)를 제외한 진단 장치(1a)의 구성 및 동작과 동일하다.

노이즈 제거부(40)는, 제1 검파부(41), 제2 검파부(42), 극성 반전부(43), 앰프(44) 및 합성부(45)에 의하여 구성된다.

제1 검파부(41)는, 제1 진단부 A의 TP2에 접속된 제1 단부를 가진다. 제1 검파부(41)는, 제1 진단부 A의 TP2에서의 전류 신호를 포락선(包絡線) 검파한다. 구체적으로는, 처음에, 제1 진단부 A의 TP2에서의 전류 신호가 제1 검파부(41)에 입력된다(도 15a 참조). 다음에, 제1 검파부(41)는, 입력된 전류 신호에 전파 정류를 행하여, 전파 정류 신호를 형성한다(도 15b 참조). 그리고, 전파 정류 신호를 평활화하여, 제1 검파 신호를 출력한다(도 15c 참조). 제1 검파부(41)는, 포락선 검파에 의해 얻어진 제1 검파 신호를 합성부(45)에 출력한다.

제2 검파부(42)는, 제2 진단부 B의 TP2에 접속된 제1 단부를 가진다. 제2 검파부(42)는, 제2 진단부 B의 TP2에서의 전류 신호를 포락선 검파한다. 제2 검파부(42)에서의 포락선 검파의 동작은, 제1 검파부(41)에서의 포락선 검파의 동작과 동일하다. 제2 검파부(42)는, 포락선 검파에 의해 얻어진 제2 검파 신호를 극성 반전부(43)에 출력한다.

극성 반전부(43)는, 제2 검파부(42)로부터 출력된 제2 검파 신호의 플러스 마이너스를 반전하여, 반전 신호를 생성한다. 그리고, 극성 반전부(43)는, 반전 신호를 앰프(44)에 출력한다.

앰프(44)는, 반전 신호의 레벨이 제1 검파 신호의 레벨과 대략 동일하게 되도록, 반전 신호를 증폭한다. 증폭된 반전 신호는, 반전 검파 신호로서 합성 부(45)에 출력된다. 그리고, 앰프(44)를 생략하여, 반전 신호의 레벨이 제1 검파 신호의 레벨과 대략 동일하게 되도록, 저역 필터(19)로부터의 제1 증폭 신호를 제2 증폭기(20)에서 증폭할 수도 있다.

합성부(45)는, 제1 검파부(41)로부터의 제1 검파 신호와, 앰프(44)로부터의 반전 검파 신호를 가산함으로써, 2개의 신호를 합성하여 합성 신호를 생성한다. 그리고, 합성 방법은 가산에 한정되지 않고, 다른 연산일 수도 있다. 그리고, 합성 신호는 제2 방전 판정부(50)에 출력된다.

케이블(2a)에 부분 방전이 발생하고 있지 않은 상태에서, 노이즈 전류 신호 및 합성 신호는, 각각 도 16a 및 16b에 나타낸다. 그리고, 노이즈 전류 신호는 케이블(2a)에 흐르는 노이즈 파형이다. 도 16a 및 16b를 참조하면, 합성부(45)는, 케이블(2a)의 노이즈 전류 신호로부터 노이즈를 제거하여, 대략 평탄한 합성 신호를 출력한다.

케이블(2a)에 부분 방전이 발생하고 있는 상태에서, 노이즈-방전 전류 신호와 합성 신호는, 각각 도 17a 및 17b에 나타낸다. 노이즈-방전 전류 신호는, 케이블(2a)에 흐르는 노이즈 전류 신호에 부분 방전에 의해 생긴 방전 전류 신호를 중첩한 파형이다. 그리고, 도 17a에서, 방전 전류에 의해 생긴 부분은 피크 P에 대응한다. 도 17a 및 17b를 참조하면, 합성부(45)는, 방전 전류에 의해 생긴 부분은 큰 피크 P를 가지고, 그 이외의 부분에서는, 케이블(2a)의 노이즈 전류 신호로부터 노이즈를 제거하여 대략 평탄한 합성 신호를 출력한다.

제2 방전 판정부(50)은, 노이즈 제거부(40)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 제2 방전 판정부(50)는, 합성 신호에 따라, 부분 방전이 케이블(2a)에서 발생했는지의 여부를 판정한다. 방전 판정 처리에서, 먼저 제2 방전 판정부(50)는, 합성 신호를 예를 들면 0.1 ∼ 0.2㎲로 샘플링하여, 디지털 신호로 변환시킨다. 제2 방전 판정부(50)는, 이 디지털 신호에 방전 판정 처리를 행한다. 방전 판정 처리에서는, 제2 방전 판정부(50)는, 합성 신호의 피크값이 소정값 이상인지의 여부를 판정한다. 소정값 이상인 경우에는, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생한 것으로 판단하여, 그 정보가 최종 방전 판정부(60)에 출력된다.

최종 방전 판정부(60)는, 제2 방전 판정부(50)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 최종 방전 판정부(60)는, 제1 진단부 A의 방전 판정부(30)로부터의 판정 결과 및 제2 방전 판정부(50)로부터의 판정 결과가, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생한 것으로 판정한 경우에, 그 정보가 외부로 출력된다.

진단 장치(1d)는, 다음의 특징을 가진다.

제1 진단부 A에 의한 판정 결과에 더하여 노이즈 제거부(40)에서 노이즈를 제거하여 부분 방전에 기인하는 파형만을 추출하고, 제2 방전 판정부(50)에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 그리고, 최종 방전 판정부(60)에서 양쪽의 판정 결과를 사용하여, 최종적으로 측정 대상의 케이블(2a)에 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 그러므로, 케이블(2a)에서의 부분 방전의 판정 정확도를 향상시킬 수 있다.

본 실시예에서는, 제1 진단부 A의 방전 판정부(30)의 판정 결과와 제2 방전 판정부(50)의 판정 결과의 양쪽이 케이블(2a)에 부분 방전이 발생한 것으로 판정한 경우에, 그 정보가 외부로 출력된다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 제2 방전 판정부(50)의 판정 결과만을 사용하여, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생한 것으로 판정해도 된다.

노이즈 제거부(40)는, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제1 검파부(41)와 합성부(45) 사이에 고역 필터(46, HPF)를 설치하고, 또한 제2 검파부(42)와 극성 반전부(43) 사이에 고역 필터(47, HPF)를 설치하도록 변형될 수 있다. 고역 필터(46) 및 고역 필터(47)의 컷 오프 주파수는, 도 15c에 나타낸 바와 같은 검파 신호에, 피크부로서 출현하는 노이즈를 통과시킬 수 있는 값으로 설정된다.

이 구성에 의하면, 제1 검파 신호 및 제2 검파 신호에 포함되는 저주파 성분을 제거할 수 있다. 그러므로, 제1 검파 신호 및 제2 검파 신호에 출현하는 피크부 이외의 신호 파형은 평탄하게 되므로, 합성부(45)에서 제1 검파 신호와 제2 검파 신호를 합성하면, 저주파 성분에 기인하여 합성 신호 중에 발생하는 요철 파형을 지울 수가 있다. 결과적으로, 부분 방전에 의해 생긴 전류 신호를 보다 확실하게 검출할 수 있다.

또, 노이즈 제거부(40)는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 극성 반전부(43), 앰프(44) 및 합성부(45) 대신, 감산 회로(48)를 설치하도록 변형될 수 있다. 감산 회로(48)는, 제1 검파 신호와 제2 검파 신호의 차이를 산출하여, 합성 신호로서 차분 신호를 제2 방전 판정부(5O)에 출력한다. 그 외의 동작은, 진단 장치(1d)의 동작과 동일하다.

이 구성에 의하면, 노이즈 제거부(40)를 구성하는 부품 수를 줄일 수 있으므 로, 진단 장치(1d)를 간단하게 또한 염가로 구성할 수 있다.

본 실시예에서는, 2개의 단심 케이블(케이블(2a, 2b))을 사용하여, 절연 열화 진단을 행하는 예를 설명했다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 다심을 절연체로 피복한 다심 케이블, 3개의 단심 케이블을 꼬은 트리플렉스(triplex)형 케이블 등 각종 케이블의 절연 열화 진단에 적용될 수 있다.

[실시예 5]

진단 장치(1e)는, 저주파수 대역과 고주파수 대역을 설정하여, 케이블 상에 발생한 노이즈를 제거(저감)한 후에, 부분 방전을 측정한다.

진단 장치(1e)는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 제1 검출부 C, 제2 검출부 D, 저역 밴드 패스 필터(71, 저역 BPF), 제1 고역 밴드 패스 필터(73, 제1 고역 BPF), 제2 고역 밴드 패스 필터(75, 제2 고역 BPF), 극성 판정부(81), 캔슬 회로(83), 저역 방전 판정부(91), 고역 방전 판정부(93), 비율 비교부(95), 및 최종 방전 판정부(97)로 구성된다. 케이블(2a)은 측정 대상이며, 케이블(2b)은 노이즈 신호 취입용으로 사용된다.

제1 검출부 C는 측정 대상인 케이블(2a)의 접지선(5a)에 접속된다. 제1 검출부 C의 구성 및 동작은, 진단 장치(1a)의 변류기(7a)로부터 증폭기(15)까지의 구성 및 동작과 동일하다.

제2 검출부 D는 노이즈 신호 취입용 케이블(2b)의 접지선(5b)에 접속된다. 제2 검출부 D의 구성 및 동작은, 제1 검출부 C와 동일하다.

저역 밴드 패스 필터(71)는, 제1 검출부 C의 제1 증폭기(15)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 저역 밴드 패스 필터(71)는, 100 ∼ 500kHz의 저주파수 대역 내에 속하는 주파수를 통과시킨다.

제1 고역 밴드 패스 필터(73)는, 제1 검출부 C의 제1 증폭기(15)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 제1 고역 밴드 패스 필터(73)는, 1.5 ∼ 5MHz의 고주파수 대역 내에 속하는 주파수를 통과시킨다.

제2 고역 밴드 버스 필터(75)는, 제2 검출부 D의 제1 증폭기(15)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 제2 고역 밴드 패스 필터(75)는, 1.5 ∼ 5MHz의 고주파수 대역 내에 속하는 주파수를 통과시킨다.

극성 판정부(81)는, 제1 고역 밴드 패스 필터(73)의 제2 단부와 제2 고역 밴드 패스 필터(75)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 극성 판정부(81)는, 케이블(2a)로부터의 제1 신호와 케이블(2b)로부터의 제2 신호의 극성을 비교하여, 반대 극성을 가지는지의 여부를 판정한다.

접지선(5a, 5b)이 공통의 접지 모선에 접속되어 있는 경우, 노이즈가 있는 부분으로부터 접지 모선에 진입하면, 대략 동일한 파형을 가지는 노이즈 전류가 접지 모선으로부터 케이블을 향해 접지선(5a, 5b) 상을 동일한 방향으로 흐른다. 따라서, 케이블(2a)에 부분 방전이 생기지 않는 경우에는, 극성 판정부(81)는, 2개의 신호는 반대 극성을 가지고 있지 않은 것으로 판정하여, 절연 열화의 진단을 종료한다. 케이블(2a)에 부분 방전이 생기는 경우에는, 방전 전류가 접지선(5a) 상을 노이즈 전류와 반대 방향으로 흐르므로, 극성 판정부(81)는, 2개의 신호는 반대 극성을 가지는 것으로 판정한다.

캔슬 회로(83)는, 극성 판정부(81)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가지고, 제1 신호와 제2 신호를 수용한다. 캔슬 회로(83)는, 제1 신호와 제2 신호를 가산하여 제1 신호로부터 노이즈를 제거한다.

저역 방전 판정부(91)는, 저역 밴드 패스 필터(71)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 저역 방전 판정부(91)는, 저역 밴드 패스 필터(71)를 통과한 저역 출력 신호에 대하여, p-p값, p-p시간, 및 주기를 구하여, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 그리고, 주기는, 피크를 가지는 하나의 파형의 지속 시간이다.

도 21a 및 22a에 나타낸 바와 같이, 케이블(2a)에 부분 방전이 생기는 경우, 저역 출력 신호는, 짧은 케이블(150m) 및 긴 케이블(1630m)에서도 15㎲이내에 수렴하는 감쇠 진동 파형을 이룬다. 또한, 저역 출력 신호는 2 ∼ 5㎲의 주기를 가진다. 그리고, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생하지 않는 경우에, 짧은 케이블 및 긴 케이블의 노이즈 파형은, 도 23a 및 24a에 나타낸 바와 같은 파형을 각각 형성한다.

고역 방전 판정부(93)는, 캔슬 회로(83)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 고역 방전 판정부(93)는, 캔슬 회로(83)를 통과한 고역 출력 신호에 대하여, p-p값 및 p-p시간을 구하여, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다.

도 21b 및 21c에 나타낸 바와 같이, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생할 경우, 고역 출력 신호는, 짧은 케이블에서는 방전 전류의 펄스 파형의 전파 속도에 대응 한 간격으로 반사파가 수회 이어지는 감쇠 진동 파형을 형성한다. 하나의 파형의 지속 시간(파장)은 2㎲ 미만이다. 또, 도 22b 및 22c에 나타낸 바와 같이, 긴 케이블에서는 반사파는 급격하게 감쇠하여 하나의 파형만 나타난다. 하나의 파형의 지속 시간(파장)은 2㎲ 미만이다. 그리고, 케이블(2a)에 부분 방전이 생기지 않는 경우에, 짧은 케이블 및 긴 케이블의 노이즈 파형은, 도 23b(또는 도 23c) 및 24b(또는 도 24c)에 나타낸 바와 같은 파형을 각각 형성한다.

비율 비교부(95)는, 캔슬 회로(83)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 비율 비교부(95)는, 저역 밴드 패스 필터(71)를 통과한 저역 출력 신호와, 캔슬 회로(83)를 통과한 고역 출력 신호의 비율을 구하여, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 고역 출력 신호치/저역 출력 신호 값이 1.2 ∼ 3.0의 범위 내에 있을 때, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생한 것으로 판정한다.

최종 방전 판정부(97)는, 저역 방전 판정부(91)의 제2 단부, 고역 방전 판정부(93)의 제2 단부, 및 비율 비교부(95)의 제2 단부에 접속된 제1 단부를 가진다. 최종 방전 판정부(97)는, 저역 방전 판정부(91)로부터의 판정 결과, 고역 방전 판정부(93)로부터의 판정 결과, 및 비율 비교부(95)로부터의 판정 결과가 모두, 케이블(2a)에 부분 방전이 발생한 것으로 판정한 경우에, 그 정보가 외부에 출력된다.

진단 장치(1e)는, 다음의 특징을 가진다.

저주파수 대역과 고주파수 대역을 설정한 다음, 저역 방전 판정부(91), 고역 방전 판정부(93), 및 비율 비교부(95)의 3개의 판정 결과를 사용하여, 케이블(2a) 에 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정한다. 그러므로, 케이블(2a)에서의 부분 방전의 판정 정확도를 보다 향상시킬 수 있다.

그리고, 1.5 ∼ 4MHz의 주파수 대역 내에 속하는 주파수를 통과시키도록 저역 밴드 패스 필터(71)를 설정하고, 또한 5 ∼ 8MHz의 주파수 대역 내에 속하는 주파수를 통과시키도록 제1 및 제2 고역 밴드 패스 필터(73, 75)를 설정할 수도 있다.

본 발명의 진단 장치는, 고압으로부터 특별 고압까지의 각종 기기에 사용되는 케이블의 절연 성능 평가, 절연 진단, 절연 감시에 적용할 수 있다. 또, 상기 진단 장치는, 개발 시의 특성 평가 시험, 출하 시의 제품 검사, 운전중의 기기의 절연 진단 및 감시에 사용할 수 있다.

Claims

상용 주파수에서 -60dB 이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 피측정선에 흐르는 전류를 검출하는 전류 검출기와,

상기 전류 검출기로 검출된 전류에 기초하는 전류 신호로부터 저주파 성분을 제거하는 제1 고역 필터와,

상기 제1 고역 필터로부터의 전류 신호에서 고주파 성분을 제거하는 저역 필터와,

상기 저역 필터로부터의 전류 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 증폭기와,

상기 증폭기로 증폭된 전류 신호로부터, 상기 피측정선에서 발생한 부분 방전에 의한 방전 전류에 대응하는 신호를 추출하는 제2 고역 필터와,

상기 제2 고역 필터로 추출된 신호에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 방전 판정부

를 구비한 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 전류 검출기는, 상기 피측정선을 삽통한 코어에 권취된 출력 코일에 흐르는 전류를 검출하는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 전류 검출기에서 검출된 전류에 기초하는 전류 신호를 증폭하는 제거용 증폭기를 더 구비하고,

상기 전류 검출기는, 상기 피측정선을 삽통한 코어에 출력 코일 및 3차 코일이 권취되어, 상기 출력 코일에 흐르는 전류를 검출하고,

상기 제거용 증폭기는, 상기 출력 코일의 출력으로부터 소정의 주파수 성분을 제거하도록, 상기 전류 검출기에서 검출된 전류에 기초하는 전류 신호를 증폭하여 상기 3차 코일에 출력하는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 고역 필터는, 차단 주파수가 100 ∼ 200kHz이며, 슬로프 특성이-18dB/oct 이하인 주파수 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 제2 고역 필터로부터의 출력을 반전시켜서 지연시키는 지연 회로를 더 구비하고,

상기 지연 회로의 출력과 상기 제2 고역 필터의 출력이 합성된 신호가 상기 방전 판정부에 송신되는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 방전 판정부는, 상기 제2 고역 필터로부터의 신호의 진폭의 피크와, 상기 진폭에 인접한 진폭의 피크까지의 절대값이 소정 범위 내일 때, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 방전 판정부는, 상기 제2 고역 필터로부터의 신호의 최초의 피크로부터 최종 피크까지의 시간이 소정 시간 이하일 때, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생한 것을 검출하는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상기 전류 검출기는 적어도 3개의 피측정선의 각각에 설치되고, 또한 상기 방전 판정부는 상기 전류 검출기에 대응하여 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제8항에 있어서,

각각의 방전 판정부로부터의 전류 신호를 수용하는 전류 방향 판정부를 더 구비하고,

상기 전류 방향 판정부는, 적어도 3개의 전류 신호 중 1개의 전류 신호의 방향이 다른 전류 신호의 방향과 반대인 경우, 해당되는 1개의 전류 신호에 대응하는 피측정선에 부분 방전이 발생한 것을 판정하는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제1항에 있어서,

상용 주파수에서 -60dB 이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 상기 피측정선에 접속된 다른 선에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류 검출기와,

상기 제2 전류 검출기로 검출된 전류에 기초하는 전류 신호로부터 저주파 성분을 제거하는 제3 고역 필터와,

상기 제3 고역 필터로부터의 전류 신호로부터 고주파 성분을 제거하는 제2 저역 필터와,

상기 제2 저역 필터로부터의 전류 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 제2 증폭기와,

상기 제2 증폭기로 증폭된 전류 신호로부터, 상기 다른 선에서 발생한 부분 방전에 의한 방전 전류에 대응하는 신호를 추출하는 제4 고역 필터와,

상기 제2 고역 필터로부터의 신호를 포락선(包絡線) 검파한 제1 검파 신호와, 상기 제4 고역 필터로부터의 신호를 포락선 검파한 제2 검파 신호의 차이를 취하여 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와,

상기 노이즈 제거부에서 노이즈가 제거된 신호에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 제2 방전 판정부와,

상기 방전 판정부에서의 판정 결과와 상기 제2 방전 판정부에서의 판정 결과에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 최종적으로 판정하는 최종 방전 판정부

를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
상용 주파수에서 -60dB 이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 피측정선에 흐르는 전류를 검출하는 제1 전류 검출기와,

상기 제1 전류 검출기로 검출된 전류에 기초하는 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 제1 증폭기와,

상기 제1 증폭기로 증폭된 신호로부터, 제1 주파수 대역 내에 속하는 주파수 성분을 통과시키는 저역 밴드 패스 필터와,

상기 제1 증폭기로 증폭된 신호로부터, 제2 주파수 대역 내에 속하는 주파수 성분을 통과시키는 제1 고역 밴드 패스 필터와,

상기 저역 밴드 패스 필터로부터의 제1 신호에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 저역 방전 판정부와,

상용 주파수에서 -60dB 이하의 감쇠량 및 -5dB/oct 이하의 슬로프 특성을 가지는 필터 기능을 가지고, 상기 피측정선에 접속된 다른 선에 흐르는 전류를 검출하는 제2 전류 검출기와,

상기 제2 전류 검출기로 검출된 전류에 기초하는 신호를 소정의 레벨까지 증폭시키는 제2 증폭기와,

상기 제2 증폭기로 증폭된 신호로부터, 제2 주파수 대역 내에 속하는 주파수 성분을 통과시키는 제2 고역 밴드 패스 필터와,

상기 제1 고역 밴드 패스 필터로부터의 제2 신호와, 상기 제2 고역 밴드 패 스 필터로부터의 제3 신호의 극성을 비교하여, 반대 극성을 가지는지의 여부를 판정하는 극성 판정부와,

상기 제2 신호와 상기 제3 신호를 연산하여, 상기 제2 신호로부터 노이즈를 제거하는 캔슬 회로와,

상기 캔슬 회로로부터의 제4 신호에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 고역 방전 판정부와,

상기 제1 신호와 상기 제4 신호의 비율에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 판정하는 비율 비교부와,

상기 저역 방전 판정부에서의 판정 결과와, 상기 고역 방전 판정부에서의 판정 결과와, 상기 비율 비교부에서의 판정 결과에 기초하여, 상기 피측정선에서 부분 방전이 발생했는지의 여부를 최종적으로 판정하는 최종 방전 판정부

를 구비한 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제10항에 있어서,

상기 제1 주파수 대역은 100 ∼ 500KHz이며, 상기 제2 주파수 대역은 1.5 ∼ 5MHz인 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.
제10항에 있어서,

상기 제1 주파수 대역은 1.5 ∼ 4MHz이며, 상기 제2 주파수 대역은 5 ∼ 8MHz인 것을 특징으로 하는 절연 열화 진단 장치.