高圧受電設備の絶縁劣化診断装置
【課題】高圧受電設備内の絶縁劣化に伴う部分放電の初期状態を精度良く診断できる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置を提供するものである。
【解決手段】高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器３６で検出し、高周波電流検出器３６の検出信号を増幅器３７で増幅し、増幅器３７で増幅されたシースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を検波回路３８で整流検波し、信号分離回路３９は検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する。そして、分離された２つの帯域の信号の論理積をゲート回路４３で取り、ゲート回路４３の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定回路４４で判定し、判定回路４４が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報出力回路４５に警報出力する。
【解決手段】高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器３６で検出し、高周波電流検出器３６の検出信号を増幅器３７で増幅し、増幅器３７で増幅されたシースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を検波回路３８で整流検波し、信号分離回路３９は検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する。そして、分離された２つの帯域の信号の論理積をゲート回路４３で取り、ゲート回路４３の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定回路４４で判定し、判定回路４４が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報出力回路４５に警報出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧受電設備内の部分放電を検出して、高圧受電設備の絶縁劣化を診断する高圧受電設備の絶縁劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送受配電設備の高圧受電設備は、絶縁体の経年劣化や塵埃が湿気を含むことで絶縁劣化を起こし、重大な絶縁破壊の前駆現象としての部分放電を起こすことが知られている。この部分放電により、高周波の電流変化及び可聴周波や超音波の音波が発生する。高周波電流変化は一部は電路の電流として放出され、一部は電波として放出される。
【０００３】
高圧受電設備に使用されている絶縁物の劣化は、グロー放電から始まり、部分放電の初期段階を経て、中期段階、後期段階と進み、やがて火花放電から橋絡に移行し、さらに劣化が進むと絶縁破壊に至ることが知られている。
【０００４】
この高周波の電流変化、可聴周波や超音波の音波を捉え、これらが一定レベル以上になったときに、部分放電を初期状態で検出し、部分放電が発生したとして警報を出力することにより、高圧受電設備が重大な事故に到る前に対策を採ることが行われている。
高圧受電設備の引込みケーブルの両端、高圧母線の分岐部や高圧機器の前後などに高周波ＣＴを取付け、放電信号の波高値の減衰方向を測定器で検出することによって、高圧受電設備内の劣化機器の特定又は外来ノイズとの弁別を行い、需要家を停電にしないで電気機器の劣化を特定することができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のものでは、高圧受電設備内の劣化機器の特定又は外来ノイズとの弁別を行うことはできるが、部分放電を初期状態で検出することは困難である。部分放電を初期状態で検出し、絶縁破壊に至る前により適切に対応をとるためには、部分放電が発する高周波電流や音波の検出感度を上げなければならないが、そうすると、電源から電線を通して入ってくる高周波ノイズ、ラジオ等の電波ノイズ、周辺の音波の雑音も検出してしまうことになり、部分放電を正確に検出できない不都合があった。
【０００７】
本発明の目的は、高圧受電設備内の絶縁劣化に伴う部分放電の初期状態を精度良く診断できる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、請求項１の発明において、前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚであり、他方の帯域は、２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、請求項３の発明において、前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚであり、他方の帯域は、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項の発明において、前記判定回路は、前記ゲート回路の出力信号であるパルス数が所定期間内に所定個数以上である状態が一定時間以上継続したときは、高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する第１の増幅器と、前記第１の増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第１の検波回路と、前記第１の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第１の信号分離回路と、前記第１の信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとる第１のゲート回路と、前記第１のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第１の判定回路と、高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する第２の増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第２の検波回路と、前記第２の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第２の信号分離回路と、前記第２の信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとる第２のゲート回路と、前記第２のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第２の判定回路と、前記第１の判定回路または第２の判定回路にいずれかが高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、部分放電によって生じる高周波電流や音波について、検波回路により高周波電流や音波の波形の包絡線の信号を取り出し、予め定めた２つの帯域の信号に分離してノイズの影響を小さくし、その２つの信号の双方が一定レベルに達したときに警報を発生するので、絶縁異常の初期段階に伴う微弱な部分放電を的確に検出できる。
【００１５】
その結果、絶縁異常による電気事故の発生の要因を初期状態で検知することで、高圧受電設備を含む送受配電線設備の損壊の防止、他の配電線に波及することによる停電事故の防止に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図。
【図３】高圧受電設備に実際に１０００ピコクーロンに相当する擬似部分放電を起こしそれを観測した高周波電流の波形図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図、図２は本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図である。
【００１８】
図２において、柱状開閉器１１を介して送配電設備の配電線１２から引き込みケーブル１３にて高圧受電設備１４内に電力が供給される。高圧受電設備１４内では、引き込みケーブル１３に接続された電力受給用計器用変成器１５、断路器１６、遮断器１７を介して受電母線１８に電力が供給される。
【００１９】
断路器１６と遮断器１７との間から、高圧限流ヒューズ１９、計器用変圧器２０、ヒューズ２１を介して、電圧計切替スイッチ２２で３相各相の電圧を切り替えて計測する電圧計２３が接続されている。また、遮断器１７と受電母線１８との間には計器用変流器２４が設けられ、計器用変流器２４で検出された電流が過電流であるときは遮断器１７を開放する過電流継電器２５が設けられている。さらに、計器用変流器２４で検出された電流を電流計切替スイッチ２６で３相各相の電流を切り替えて計測する電流計２７が接続されている。
【００２０】
受電母線１８には、電力限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器２８を介して受電変圧器２９が接続され、受電変圧器２９の二次側に配電用遮断器３０を介して負荷３１にそれぞれ電力が供給される。また、受電母線１８には、電力限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器２８を介して直列リアクトル３２や進相コンデンサ３３が接続される。
【００２１】
また、絶縁劣化診断装置３４は、高圧受電設備１４の引き込みケーブル１３のシースアース線３５に流れる高周波電流を検出する高周波電流検出器３６からの高周波電流を入力し、高圧受電設備１４内の部分放電の発生を診断するものである。図１に示すように、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流の検出信号を増幅する。
【００２２】
ここで、高周波電流検出器３６で引き込みケーブル１３のシースアース線３５に流れる高周波電流を検出するようにしたのは、引き込みケーブル１３のシースアース線３５には、引き込みケーブル１３の劣化による漏洩電流のほか、電線との静電容量を通して、高圧受電設備内の回路の部分放電に伴う微小な高周波電流も流れるためである。すなわち、部分放電が発生すると、引き込みケーブル１３のシースアース線３５に広い帯域を持つ微弱な高周波電流が流れるためである。そこで、このシースアース線３５から高周波電流検出器３６を通して高周波電流を捉え、絶縁劣化診断装置３４に入力する。
【００２３】
高周波電流検出器３６で検出する高周波電流の周波数帯域は、比較的外来電波の影響が少なく、部分放電によって放出されている１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数を使用する。図３は、実際に１０００ピコクーロンに相当する擬似部分放電を起こし、それを観測した高周波電流の波形図である。図３から分かるように、１０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの高周波電流が観測されたが、これらの周波数のうち値の大きい周波数を使用する。例えば、２２ＭＨｚあるいは３０ＭＨｚの周波数を使用する。これにより、外来ノイズの影響を受けない高周波電流により部分放電の発生を診断できることになる。増幅器３７は、図示は省略しているが、スーパーヘテロダイン方式を採用し、増幅し易い中間周波数（例えば、４４５ｋＨｚ）に変換して高感度の増幅を行う。
【００２４】
部分放電による高周波電流の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、高周波電流は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、本発明では、この高周波電流の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅されたシースアース線３５に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この高周波電流の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００２５】
検波回路３８の出力信号は信号分離回路３９に入力され、予め定めた２つの帯域の信号に分離される。すなわち、信号分離回路３９は２つのバンドパスフィルタ４０ａ、４０ｂを有し、２つのバンドパスフィルタ４０ａ、４０ｂの出力信号は、それぞれ増幅器４１ａ、４１ｂで増幅され、それぞれのレベル判定回路４２ａ、４２ｂで所定値以上の信号がゲート回路４３に出力される。
【００２６】
例えば、バンドパスフィルタ４０ａは１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚを通過させるバンドパスフィルタであり、バンドパスフィルタ４０ｂは３ｋＨｚ〜５ｋＨｚを通過させるバンドパスフィルタである。このように、部分放電による高周波電流の包絡線信号を２つの信号を分けて取り出し、狭帯域（１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚ、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）で増幅することにより、ノイズの影響を小さくして信号を増幅できる。そして、増幅器４１ａ、４１ｂにより増幅した信号のうち、所定値以上の信号をレベル判定回路４２ａ、４２ｂで取り出しゲート回路４３に出力する。これにより、２つの信号の双方がある一定のレベル以上になった信号がゲート回路４３により論理積されてパルス信号として判定回路４４に出力される。
【００２７】
ここで、部分放電による高周波電流の包絡線信号の動きを２周波数（１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚ、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）に分解し、所定値以上の信号の論理積を取ることにより部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した。
【００２８】
ゲート回路４３の出力信号はオンオフのパルス信号になっているので、判定回路４４では、所定期間内のパルス数のカウントを行い、パルス数が所定期間内に所定個数以上である状態が一定時間以上継続したときは、高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定し、警報出力回路４５に警報信号を出力する。
【００２９】
警報出力回路４５が警報の自己保持回路を有している場合には、一旦、警報出力されると、警報が継続して出力されることになる。この場合、元の状態に復帰した場合には警報出力を復帰させるようにしてもよい。例えば、パルス数が所定期間内に所定個数以下となり、その状態が一定時間以上継続したときは、警報出力を復帰させる。この場合のパルス数や一定時間は、警報発生時の判定値と同じ値にしても良いし、安全を見込んだ値としてもよい。
【００３０】
このように、判定回路４４はパルス信号を扱うため、例えば、マイクロコンピュータで構成する。マイクロコンピュータを用いることにより、複雑な信号発生状況を演算して記録でき、また、過去のデータとの比較演算も容易に行うことができる。従って、過去のデータと比較しながら的確な警報を出すことができる。例えば、警報を出すパルス発生パターンを実測データの積み重ねで最適なものに修正することが容易である。
【００３１】
第１の実施の形態によれば、ノイズの影響の少ない帯域の高周波電流を検出して増幅するとともに、検出信号が時間で変化する振幅の変化に着目し、検出信号を整流検波することにより包絡線の信号を取り出し、整流検波された信号を信号分離回路３９により２つの帯域の信号に分けて増幅し、ノイズの影響を少なくして増幅し、２つに分けた信号が同時にあるレベルに達したとき警報信号を出すようにしたので、部分放電の初期状態を精度良く検出できる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図、図５は本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図である。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、高圧受電設備１４の引き込みケーブル１３のシースアース線３５に流れる高周波電流を検出する高周波電流検出器３６に代えて、高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波を検出する音波検出器４６を設け、増幅器３７は音波検出器４６で検出された音波の検出信号を増幅し、検波回路３８は増幅器３７で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波するようにしたものである。
【００３３】
図５において、図２に示した第１の実施の形態に対し、高周波電流検出器３６に代えて、高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波を検出する複数の音波検出器４６が設けられている。図５では、高圧受電設備１４内に３個の音波検出器４６が設けられた場合を示している。各々の音波検出器４６で検出された高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波は、絶縁劣化診断装置３４に入力される。
【００３４】
図４に示すように、各々の音波検出器４６で検出された音波は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、各々の音波検出器４６で検出された音波の検出信号を増幅する。各々の音波検出器４６で検出する音波は超音波域の音波とする。これは、音波は可聴域や超音波域で空気振動により発生しているが、検出や増幅の容易さ及び周辺ノイズの除去の容易さから超音波域の音波を検出することとしている。
超音波の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、超音波は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、第１の実施の形態と同様に、この超音波の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅された超音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この超音波の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００３５】
そして、超音波についても信号分離回路３９で２つの信号に分離し、２つ信号のレベルが一定値に達したときゲート回路４３からパルス信号を出力し、判定回路４４に送る。判定回路４４は、第１の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータにより構成され、パルス信号の演算を行い警報を出力する。この場合、バンドパスフィルタ４０ａのバンド幅は１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚとし、バンドパスフィルタ４０ｂのバンド幅は３ｋＨｚ〜５ｋＨｚとした。これにより、部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した。第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００３６】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図、図７は本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図である。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、第２の実施の形態の音波検出器４６を設けたものである。
【００３７】
図７において、図２に示した第１の実施の形態に対し、高周波電流検出器３６に加え、高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波を検出する複数の音波検出器４６が追加して設けられている。図６では、高圧受電設備１４内に３個の音波検出器４６が追加して設けられた場合を示している。各々の音波検出器４６で検出された高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波は、絶縁劣化診断装置３４に入力される。
【００３８】
図６に示すように、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流の検出信号を増幅する。増幅器３７は、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流の検出信号を増幅する。
【００３９】
高周波電流検出器３６で検出する高周波電流の周波数帯域は、比較的外来電波の影響が少なく、部分放電によって放出されている１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数を使用する。高周波電流の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、高周波電流は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、この高周波電流の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅されたシースアース線３５に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この高周波電流の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００４０】
そして、信号分離回路３９で２つの信号に分離し、２つ信号のレベルが一定値に達したときゲート回路４３からパルス信号を出力し判定回路４４に送る。判定回路４４は、第１の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータにより構成され、パルス信号の演算を行いＯＲ回路４７を介して警報を出力する。この場合、バンドパスフィルタ４０ａのバンド幅は１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚとし、バンドパスフィルタ４０ｂのバンド幅は３ｋＨｚ〜５ｋＨｚとしている。これは、部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した結果に基づくものである。
【００４１】
同様に、各々の音波検出器４６で検出された音波は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、各々の音波検出器４６で検出された音波の検出信号を増幅する。各々の音波検出器４６で検出する音波は超音波域の音波とする。これは、音波は可聴域や超音波域で空気振動により発生しているが、検出や増幅の容易さ及び周辺ノイズの除去の容易さから超音波域の音波を検出することとしている。
超音波の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、超音波は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、第１の実施の形態と同様に、この超音波の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅された超音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この超音波の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００４２】
そして、超音波についても信号分離回路３９で２つの信号に分離し、２つ信号のレベルが一定値に達したときゲート回路４３からパルス信号を出力し、判定回路４４に送る。判定回路４４は、第２の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータにより構成され、パルス信号の演算を行いＯＲ回路４７を介して警報を出力する。この場合、バンドパスフィルタ４０ａのバンド幅は１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚとし、バンドパスフィルタ４０ｂのバンド幅は３ｋＨｚ〜５ｋＨｚとしている。これは、部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した結果に基づくものである。
【００４３】
第３の実施の形態によれば、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流あるいは音波検出器４６で検出された音波のいずれか一方で部分放電を検出できるので、より部分放電の検出の精度が向上する。
【符号の説明】
【００４４】
１１…柱状開閉器、１２…配電線、１３…引き込みケーブル、１４…高圧受電設備、１５…電力受給用計器用変成器、１６…断路器、１７…遮断器、１８…受電母線、１９…高圧限流ヒューズ、２０…計器用変圧器、２１…ヒューズ、２２…電圧計切替スイッチ、２３…電圧計、２４…計器用変流器、２５…過電流継電器、２６…電流計切替スイッチ、２７…電流計、２８…電力限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器、２９…受電変圧器、３０…配電用遮断器、３１…負荷、３２…直列リアクトル、３３…進相コンデンサ、３４…絶縁劣化診断装置、３５…シースアース線、３６…高周波電流検出器、３７…増幅器、３８…検波回路、３９…信号分離回路、４０…バンドパスフィルタ、４１…増幅器、４２…レベル判定回路、４３…ゲート回路、４４…判定回路、４５…警報出力回路、４６…音波検出器、４７…ＯＲ回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧受電設備内の部分放電を検出して、高圧受電設備の絶縁劣化を診断する高圧受電設備の絶縁劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
送受配電設備の高圧受電設備は、絶縁体の経年劣化や塵埃が湿気を含むことで絶縁劣化を起こし、重大な絶縁破壊の前駆現象としての部分放電を起こすことが知られている。この部分放電により、高周波の電流変化及び可聴周波や超音波の音波が発生する。高周波電流変化は一部は電路の電流として放出され、一部は電波として放出される。
【０００３】
高圧受電設備に使用されている絶縁物の劣化は、グロー放電から始まり、部分放電の初期段階を経て、中期段階、後期段階と進み、やがて火花放電から橋絡に移行し、さらに劣化が進むと絶縁破壊に至ることが知られている。
【０００４】
この高周波の電流変化、可聴周波や超音波の音波を捉え、これらが一定レベル以上になったときに、部分放電を初期状態で検出し、部分放電が発生したとして警報を出力することにより、高圧受電設備が重大な事故に到る前に対策を採ることが行われている。
高圧受電設備の引込みケーブルの両端、高圧母線の分岐部や高圧機器の前後などに高周波ＣＴを取付け、放電信号の波高値の減衰方向を測定器で検出することによって、高圧受電設備内の劣化機器の特定又は外来ノイズとの弁別を行い、需要家を停電にしないで電気機器の劣化を特定することができるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３５２１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のものでは、高圧受電設備内の劣化機器の特定又は外来ノイズとの弁別を行うことはできるが、部分放電を初期状態で検出することは困難である。部分放電を初期状態で検出し、絶縁破壊に至る前により適切に対応をとるためには、部分放電が発する高周波電流や音波の検出感度を上げなければならないが、そうすると、電源から電線を通して入ってくる高周波ノイズ、ラジオ等の電波ノイズ、周辺の音波の雑音も検出してしまうことになり、部分放電を正確に検出できない不都合があった。
【０００７】
本発明の目的は、高圧受電設備内の絶縁劣化に伴う部分放電の初期状態を精度良く診断できる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、請求項１の発明において、前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚであり、他方の帯域は、２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚであることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、請求項３の発明において、前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚであり、他方の帯域は、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚであることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項の発明において、前記判定回路は、前記ゲート回路の出力信号であるパルス数が所定期間内に所定個数以上である状態が一定時間以上継続したときは、高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係わる高圧受電設備の絶縁劣化診断装置は、高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する第１の増幅器と、前記第１の増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第１の検波回路と、前記第１の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第１の信号分離回路と、前記第１の信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとる第１のゲート回路と、前記第１のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第１の判定回路と、高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する第２の増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第２の検波回路と、前記第２の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第２の信号分離回路と、前記第２の信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとる第２のゲート回路と、前記第２のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第２の判定回路と、前記第１の判定回路または第２の判定回路にいずれかが高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、部分放電によって生じる高周波電流や音波について、検波回路により高周波電流や音波の波形の包絡線の信号を取り出し、予め定めた２つの帯域の信号に分離してノイズの影響を小さくし、その２つの信号の双方が一定レベルに達したときに警報を発生するので、絶縁異常の初期段階に伴う微弱な部分放電を的確に検出できる。
【００１５】
その結果、絶縁異常による電気事故の発生の要因を初期状態で検知することで、高圧受電設備を含む送受配電線設備の損壊の防止、他の配電線に波及することによる停電事故の防止に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図。
【図３】高圧受電設備に実際に１０００ピコクーロンに相当する擬似部分放電を起こしそれを観測した高周波電流の波形図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図、図２は本発明の第１の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図である。
【００１８】
図２において、柱状開閉器１１を介して送配電設備の配電線１２から引き込みケーブル１３にて高圧受電設備１４内に電力が供給される。高圧受電設備１４内では、引き込みケーブル１３に接続された電力受給用計器用変成器１５、断路器１６、遮断器１７を介して受電母線１８に電力が供給される。
【００１９】
断路器１６と遮断器１７との間から、高圧限流ヒューズ１９、計器用変圧器２０、ヒューズ２１を介して、電圧計切替スイッチ２２で３相各相の電圧を切り替えて計測する電圧計２３が接続されている。また、遮断器１７と受電母線１８との間には計器用変流器２４が設けられ、計器用変流器２４で検出された電流が過電流であるときは遮断器１７を開放する過電流継電器２５が設けられている。さらに、計器用変流器２４で検出された電流を電流計切替スイッチ２６で３相各相の電流を切り替えて計測する電流計２７が接続されている。
【００２０】
受電母線１８には、電力限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器２８を介して受電変圧器２９が接続され、受電変圧器２９の二次側に配電用遮断器３０を介して負荷３１にそれぞれ電力が供給される。また、受電母線１８には、電力限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器２８を介して直列リアクトル３２や進相コンデンサ３３が接続される。
【００２１】
また、絶縁劣化診断装置３４は、高圧受電設備１４の引き込みケーブル１３のシースアース線３５に流れる高周波電流を検出する高周波電流検出器３６からの高周波電流を入力し、高圧受電設備１４内の部分放電の発生を診断するものである。図１に示すように、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流の検出信号を増幅する。
【００２２】
ここで、高周波電流検出器３６で引き込みケーブル１３のシースアース線３５に流れる高周波電流を検出するようにしたのは、引き込みケーブル１３のシースアース線３５には、引き込みケーブル１３の劣化による漏洩電流のほか、電線との静電容量を通して、高圧受電設備内の回路の部分放電に伴う微小な高周波電流も流れるためである。すなわち、部分放電が発生すると、引き込みケーブル１３のシースアース線３５に広い帯域を持つ微弱な高周波電流が流れるためである。そこで、このシースアース線３５から高周波電流検出器３６を通して高周波電流を捉え、絶縁劣化診断装置３４に入力する。
【００２３】
高周波電流検出器３６で検出する高周波電流の周波数帯域は、比較的外来電波の影響が少なく、部分放電によって放出されている１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数を使用する。図３は、実際に１０００ピコクーロンに相当する擬似部分放電を起こし、それを観測した高周波電流の波形図である。図３から分かるように、１０ｋＨｚ〜３０ＭＨｚの高周波電流が観測されたが、これらの周波数のうち値の大きい周波数を使用する。例えば、２２ＭＨｚあるいは３０ＭＨｚの周波数を使用する。これにより、外来ノイズの影響を受けない高周波電流により部分放電の発生を診断できることになる。増幅器３７は、図示は省略しているが、スーパーヘテロダイン方式を採用し、増幅し易い中間周波数（例えば、４４５ｋＨｚ）に変換して高感度の増幅を行う。
【００２４】
部分放電による高周波電流の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、高周波電流は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、本発明では、この高周波電流の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅されたシースアース線３５に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この高周波電流の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００２５】
検波回路３８の出力信号は信号分離回路３９に入力され、予め定めた２つの帯域の信号に分離される。すなわち、信号分離回路３９は２つのバンドパスフィルタ４０ａ、４０ｂを有し、２つのバンドパスフィルタ４０ａ、４０ｂの出力信号は、それぞれ増幅器４１ａ、４１ｂで増幅され、それぞれのレベル判定回路４２ａ、４２ｂで所定値以上の信号がゲート回路４３に出力される。
【００２６】
例えば、バンドパスフィルタ４０ａは１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚを通過させるバンドパスフィルタであり、バンドパスフィルタ４０ｂは３ｋＨｚ〜５ｋＨｚを通過させるバンドパスフィルタである。このように、部分放電による高周波電流の包絡線信号を２つの信号を分けて取り出し、狭帯域（１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚ、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）で増幅することにより、ノイズの影響を小さくして信号を増幅できる。そして、増幅器４１ａ、４１ｂにより増幅した信号のうち、所定値以上の信号をレベル判定回路４２ａ、４２ｂで取り出しゲート回路４３に出力する。これにより、２つの信号の双方がある一定のレベル以上になった信号がゲート回路４３により論理積されてパルス信号として判定回路４４に出力される。
【００２７】
ここで、部分放電による高周波電流の包絡線信号の動きを２周波数（１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚ、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚ）に分解し、所定値以上の信号の論理積を取ることにより部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した。
【００２８】
ゲート回路４３の出力信号はオンオフのパルス信号になっているので、判定回路４４では、所定期間内のパルス数のカウントを行い、パルス数が所定期間内に所定個数以上である状態が一定時間以上継続したときは、高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定し、警報出力回路４５に警報信号を出力する。
【００２９】
警報出力回路４５が警報の自己保持回路を有している場合には、一旦、警報出力されると、警報が継続して出力されることになる。この場合、元の状態に復帰した場合には警報出力を復帰させるようにしてもよい。例えば、パルス数が所定期間内に所定個数以下となり、その状態が一定時間以上継続したときは、警報出力を復帰させる。この場合のパルス数や一定時間は、警報発生時の判定値と同じ値にしても良いし、安全を見込んだ値としてもよい。
【００３０】
このように、判定回路４４はパルス信号を扱うため、例えば、マイクロコンピュータで構成する。マイクロコンピュータを用いることにより、複雑な信号発生状況を演算して記録でき、また、過去のデータとの比較演算も容易に行うことができる。従って、過去のデータと比較しながら的確な警報を出すことができる。例えば、警報を出すパルス発生パターンを実測データの積み重ねで最適なものに修正することが容易である。
【００３１】
第１の実施の形態によれば、ノイズの影響の少ない帯域の高周波電流を検出して増幅するとともに、検出信号が時間で変化する振幅の変化に着目し、検出信号を整流検波することにより包絡線の信号を取り出し、整流検波された信号を信号分離回路３９により２つの帯域の信号に分けて増幅し、ノイズの影響を少なくして増幅し、２つに分けた信号が同時にあるレベルに達したとき警報信号を出すようにしたので、部分放電の初期状態を精度良く検出できる。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。図４は本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図、図５は本発明の第２の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図である。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、高圧受電設備１４の引き込みケーブル１３のシースアース線３５に流れる高周波電流を検出する高周波電流検出器３６に代えて、高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波を検出する音波検出器４６を設け、増幅器３７は音波検出器４６で検出された音波の検出信号を増幅し、検波回路３８は増幅器３７で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波するようにしたものである。
【００３３】
図５において、図２に示した第１の実施の形態に対し、高周波電流検出器３６に代えて、高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波を検出する複数の音波検出器４６が設けられている。図５では、高圧受電設備１４内に３個の音波検出器４６が設けられた場合を示している。各々の音波検出器４６で検出された高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波は、絶縁劣化診断装置３４に入力される。
【００３４】
図４に示すように、各々の音波検出器４６で検出された音波は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、各々の音波検出器４６で検出された音波の検出信号を増幅する。各々の音波検出器４６で検出する音波は超音波域の音波とする。これは、音波は可聴域や超音波域で空気振動により発生しているが、検出や増幅の容易さ及び周辺ノイズの除去の容易さから超音波域の音波を検出することとしている。
超音波の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、超音波は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、第１の実施の形態と同様に、この超音波の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅された超音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この超音波の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００３５】
そして、超音波についても信号分離回路３９で２つの信号に分離し、２つ信号のレベルが一定値に達したときゲート回路４３からパルス信号を出力し、判定回路４４に送る。判定回路４４は、第１の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータにより構成され、パルス信号の演算を行い警報を出力する。この場合、バンドパスフィルタ４０ａのバンド幅は１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚとし、バンドパスフィルタ４０ｂのバンド幅は３ｋＨｚ〜５ｋＨｚとした。これにより、部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した。第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様な効果が得られる。
【００３６】
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置の構成図、図７は本発明の第３の実施の形態に係わる絶縁劣化診断装置が適用された高圧受電設備の構成図である。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、第２の実施の形態の音波検出器４６を設けたものである。
【００３７】
図７において、図２に示した第１の実施の形態に対し、高周波電流検出器３６に加え、高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波を検出する複数の音波検出器４６が追加して設けられている。図６では、高圧受電設備１４内に３個の音波検出器４６が追加して設けられた場合を示している。各々の音波検出器４６で検出された高圧受電設備１４内の電線に重畳する音波は、絶縁劣化診断装置３４に入力される。
【００３８】
図６に示すように、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流の検出信号を増幅する。増幅器３７は、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流の検出信号を増幅する。
【００３９】
高周波電流検出器３６で検出する高周波電流の周波数帯域は、比較的外来電波の影響が少なく、部分放電によって放出されている１０ＭＨｚ〜３０ＭＨｚの周波数を使用する。高周波電流の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、高周波電流は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、この高周波電流の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅されたシースアース線３５に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この高周波電流の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００４０】
そして、信号分離回路３９で２つの信号に分離し、２つ信号のレベルが一定値に達したときゲート回路４３からパルス信号を出力し判定回路４４に送る。判定回路４４は、第１の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータにより構成され、パルス信号の演算を行いＯＲ回路４７を介して警報を出力する。この場合、バンドパスフィルタ４０ａのバンド幅は１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚとし、バンドパスフィルタ４０ｂのバンド幅は３ｋＨｚ〜５ｋＨｚとしている。これは、部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した結果に基づくものである。
【００４１】
同様に、各々の音波検出器４６で検出された音波は、絶縁劣化診断装置３４の増幅器３７に入力される。増幅器３７は、各々の音波検出器４６で検出された音波の検出信号を増幅する。各々の音波検出器４６で検出する音波は超音波域の音波とする。これは、音波は可聴域や超音波域で空気振動により発生しているが、検出や増幅の容易さ及び周辺ノイズの除去の容易さから超音波域の音波を検出することとしている。
超音波の振幅は、複雑な信号によって変調を受けており、超音波は一見ノイズのような広帯域の周波数成分を含む不規則な動きをしているので、第１の実施の形態と同様に、この超音波の波形の包絡線に着目し、包絡線の動きを解析することにより部分放電の発生を検出する。検波回路３８は、増幅器３７で増幅された超音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する。この超音波の検出信号の波形を整流することにより振幅の変化を取り出す。
【００４２】
そして、超音波についても信号分離回路３９で２つの信号に分離し、２つ信号のレベルが一定値に達したときゲート回路４３からパルス信号を出力し、判定回路４４に送る。判定回路４４は、第２の実施の形態と同様に、マイクロコンピュータにより構成され、パルス信号の演算を行いＯＲ回路４７を介して警報を出力する。この場合、バンドパスフィルタ４０ａのバンド幅は１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚとし、バンドパスフィルタ４０ｂのバンド幅は３ｋＨｚ〜５ｋＨｚとしている。これは、部分放電との関係が良く把握できることを実験的に確認した結果に基づくものである。
【００４３】
第３の実施の形態によれば、高周波電流検出器３６で検出された高周波電流あるいは音波検出器４６で検出された音波のいずれか一方で部分放電を検出できるので、より部分放電の検出の精度が向上する。
【符号の説明】
【００４４】
１１…柱状開閉器、１２…配電線、１３…引き込みケーブル、１４…高圧受電設備、１５…電力受給用計器用変成器、１６…断路器、１７…遮断器、１８…受電母線、１９…高圧限流ヒューズ、２０…計器用変圧器、２１…ヒューズ、２２…電圧計切替スイッチ、２３…電圧計、２４…計器用変流器、２５…過電流継電器、２６…電流計切替スイッチ、２７…電流計、２８…電力限流ヒューズ付高圧交流負荷開閉器、２９…受電変圧器、３０…配電用遮断器、３１…負荷、３２…直列リアクトル、３３…進相コンデンサ、３４…絶縁劣化診断装置、３５…シースアース線、３６…高周波電流検出器、３７…増幅器、３８…検波回路、３９…信号分離回路、４０…バンドパスフィルタ、４１…増幅器、４２…レベル判定回路、４３…ゲート回路、４４…判定回路、４５…警報出力回路、４６…音波検出器、４７…ＯＲ回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項２】
前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚであり、他方の帯域は、２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項３】
高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項４】
前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚであり、他方の帯域は、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚであることを特徴とする請求項３に記載の高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項５】
前記判定回路は、前記ゲート回路の出力信号であるパルス数が所定期間内に所定個数以上である状態が一定時間以上継続したときは、高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項６】
高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する第１の増幅器と、前記第１の増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第１の検波回路と、前記第１の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第１の信号分離回路と、前記第１の信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとる第１のゲート回路と、前記第１のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第１の判定回路と、高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する第２の増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第２の検波回路と、前記第２の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第２の信号分離回路と、前記第２の信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとる第２のゲート回路と、前記第２のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第２の判定回路と、前記第１の判定回路または第２の判定回路にいずれかが高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項１】
高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項２】
前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１７５Ｈｚ〜２７５Ｈｚであり、他方の帯域は、２ｋＨｚ〜３．５ｋＨｚであることを特徴とする請求項１に記載の高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項３】
高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する検波回路と、前記検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する信号分離回路と、前記信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとるゲート回路と、前記ゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する判定回路と、前記判定回路が高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項４】
前記信号分離回路の予め定めた２つの帯域のうち、一方の帯域は、１２０Ｈｚ〜１７５Ｈｚであり、他方の帯域は、３ｋＨｚ〜５ｋＨｚであることを特徴とする請求項３に記載の高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項５】
前記判定回路は、前記ゲート回路の出力信号であるパルス数が所定期間内に所定個数以上である状態が一定時間以上継続したときは、高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【請求項６】
高圧受電設備の引き込みケーブルのシースアース線に流れる高周波電流を高周波電流検出器で検出し前記高周波電流検出器で検出された高周波電流の検出信号を増幅する第１の増幅器と、前記第１の増幅器で増幅された前記シースアース線に流れる高周波電流の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第１の検波回路と、前記第１の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第１の信号分離回路と、前記第１の信号分離回路で分離された前記２つの帯域の信号の論理積をとる第１のゲート回路と、前記第１のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第１の判定回路と、高圧受電設備内の電線に重畳する音波を音波検出器で検出し前記音波検出器で検出された音波の検出信号を増幅する第２の増幅器と、前記増幅器で増幅された電線に重畳する音波の検出信号の包絡線の信号を整流検波する第２の検波回路と、前記第２の検波回路の出力信号を予め定めた２つの帯域の信号に分離する第２の信号分離回路と、前記第２の信号分離回路で分離された２つの帯域の信号の論理積をとる第２のゲート回路と、前記第２のゲート回路の出力信号に基づいて高圧受電設備内の部分放電の発生を判定する第２の判定回路と、前記第１の判定回路または第２の判定回路にいずれかが高圧受電設備内の部分放電の発生であると判定したときは警報を出力する警報出力回路とを備えたことを特徴とする高圧受電設備の絶縁劣化診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３０４９７（Ｐ２０１０−２３０４９７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７８６２６（Ｐ２００９−７８６２６）
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（５９２２０８８０６）財団法人関東電気保安協会 (14)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２７日（２００９．３．２７）
【出願人】（５９２２０８８０６）財団法人関東電気保安協会 (14)
【Ｆターム（参考）】
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