JP2019120548A - 絶縁劣化診断装置及び絶縁劣化箇所標定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】活線状態で電力ケーブル等の絶縁劣化を診断することができる絶縁劣化診断装置において、部分放電発生判定の信頼性を向上させ、かつ、その部分放電が電力ケーブル等のどこで発生しているかを標定できる絶縁劣化診断装置及び絶縁劣化箇所標定装置を提供する。【解決手段】電力ケーブル１の接地線電流データから特徴量を抽出する特徴量抽出手段６と、特徴量に基づいて部分放電の特徴の有無を判定する部分放電波形判定手段８と、部分放電の特徴を有する電流データの前後に大きなノイズが検出されなかったことを条件に部分放電が発生したと判定する部分放電発生判定手段１１を備える絶縁劣化診断装置。絶縁劣化診断装置を電力ケーブル１の両端に設け、両絶縁劣化診断装置で捉えた部分放電電流の到達時刻等に基づいて絶縁劣化位置を標定する絶縁劣化箇所標定装置。【選択図】図１
Description
この発明は、特別高圧系統又は高圧系統に接続された電力ケーブル又は電気機器（以下「電力ケーブル等」という。）の絶縁劣化を診断する装置に関し、接地線に流れる放電電流に基づいて部分放電を検出する絶縁劣化診断装置及び部分放電が発生している箇所の標定を行う絶縁劣化箇所標定装置に関する。
部分放電とは、導体間に在る絶縁体（気体・液体・固体・真空）の局所的電界のために絶縁体に部分的に生じる局所的な電気的放電現象である。
部分放電が発生すると、紫外線、高エネルギー電子・粒子、化学活性の強いガスなどにより絶縁材料が劣化する。部分放電の発生により、気体・液体・固体絶縁システムの劣化が進行し、その後、絶縁破壊に至るので、部分放電は、絶縁材料の寿命を決定する要因となる。
電力ケーブル等の絶縁劣化を早期に発見するため、しきい値超過の波形を全て抽出し統計処理等により波形を峻別したのち、相電圧との相関による部分放電発生有無を判定する統計的手法が開発されている。
しかし、統計的手法による部分放電判別には、次のような短所がある。
（１）放送電波、無線ノイズ又は系統ノイズが多いため、劣化が進み部分放電の数量が多くならないと部分放電の発生が判別できない。
（２）部分放電波形の個別検出ができないため、部分放電の位置標定に活用できない。
部分放電が発生すると、紫外線、高エネルギー電子・粒子、化学活性の強いガスなどにより絶縁材料が劣化する。部分放電の発生により、気体・液体・固体絶縁システムの劣化が進行し、その後、絶縁破壊に至るので、部分放電は、絶縁材料の寿命を決定する要因となる。
電力ケーブル等の絶縁劣化を早期に発見するため、しきい値超過の波形を全て抽出し統計処理等により波形を峻別したのち、相電圧との相関による部分放電発生有無を判定する統計的手法が開発されている。
しかし、統計的手法による部分放電判別には、次のような短所がある。
（１）放送電波、無線ノイズ又は系統ノイズが多いため、劣化が進み部分放電の数量が多くならないと部分放電の発生が判別できない。
（２）部分放電波形の個別検出ができないため、部分放電の位置標定に活用できない。
また、特許文献１（特開２０１１−２３７１８２号公報）には、図８に示すように、ケーブル(2)の端部外周上の遮蔽層に接続された接地線(5)に取り付けられる部分放電判別装置及びその部分放電判別装置を用いて接地線(5)に流れる放電電流を検出し、ケーブル(2)の絶縁劣化に伴う放電電流が発生しているか否かを判別する部分放電判別装置及び方法が開示されている。
その部分放電判別装置は、接地線(5)に流れる電流を検出する変流器(7)、負荷抵抗(13)、抵抗(14)、増幅器(15)、バンドパスフィルタ(17)、ノイズ除去部(19)、波形記憶部(21)、特徴量導出部(23)及び放電判定部(25)を備えている。
そして、特徴量導出部(23)は、バンドパスフィルタ(17)を通過し波形記憶部(21) により記憶された波形に基づいて、振幅の大きさや振動の向き、ピークピッチ、収束時間等の特徴量を導出する（特に、段落００３１を参照）。
また、放電判定部(25)は、特徴量導出部(23)により導出された特徴量に基づいて、所定時間内に検出された電流信号が複数の振動波形を有し、且つ複数の振動波形の中に大きさが略同等で振動の向きが互いに逆となる複数の波形が含まれていると判断する場合に、被測定線である接地線(5)で部分放電が生じたと判定する（特に、段落００３２を参照）。
特許文献１に開示されている部分放電判別装置及び方法によれば、ある程度は部分放電の特徴を掴むことができるものの、絶縁劣化箇所がどこに存在しているかを特定することはできず、判定の信頼性もそれほど高くなかった。
その部分放電判別装置は、接地線(5)に流れる電流を検出する変流器(7)、負荷抵抗(13)、抵抗(14)、増幅器(15)、バンドパスフィルタ(17)、ノイズ除去部(19)、波形記憶部(21)、特徴量導出部(23)及び放電判定部(25)を備えている。
そして、特徴量導出部(23)は、バンドパスフィルタ(17)を通過し波形記憶部(21) により記憶された波形に基づいて、振幅の大きさや振動の向き、ピークピッチ、収束時間等の特徴量を導出する（特に、段落００３１を参照）。
また、放電判定部(25)は、特徴量導出部(23)により導出された特徴量に基づいて、所定時間内に検出された電流信号が複数の振動波形を有し、且つ複数の振動波形の中に大きさが略同等で振動の向きが互いに逆となる複数の波形が含まれていると判断する場合に、被測定線である接地線(5)で部分放電が生じたと判定する（特に、段落００３２を参照）。
特許文献１に開示されている部分放電判別装置及び方法によれば、ある程度は部分放電の特徴を掴むことができるものの、絶縁劣化箇所がどこに存在しているかを特定することはできず、判定の信頼性もそれほど高くなかった。
本発明は、停電させることなく活線状態で電力ケーブル等の絶縁劣化を診断することができる絶縁劣化診断装置において、接地線電流を計測し適切に処理することによって部分放電発生判定の信頼性を向上させ、かつ、その部分放電が電力ケーブル等のどこで発生しているかを標定できるようにすることを目的とする。
請求項１に係る発明の絶縁劣化診断装置は、
電力ケーブル又は電気機器における接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって一定時間毎に検出された電流検出値に基づく電流データから特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて、部分放電の特徴の有無を判定する部分放電波形判定手段と、
所定しきい値以上の大きさのノイズを検出するノイズ検出手段と、
前記部分放電波形判定手段が部分放電の特徴有りと判定した時点が、前記ノイズ検出手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であるか否かを判定する直前ノイズ管理手段と、
前記部分放電波形判定手段が部分放電の特徴有りと判定した時点から第２の継続時間が経過するまでに、前記ノイズ検出手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出したか否かを判定する後続ノイズ管理手段と、
前記直前ノイズ管理手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であると判定し、かつ、前記後続ノイズ管理手段が部分放電の特徴有りと判定した時点から第２の継続時間が経過するまでに所定しきい値以上の大きさのノイズを検出しなかったと判定した時に、部分放電が発生したと判定する部分放電発生判定手段を備えていることを特徴とする。
電力ケーブル又は電気機器における接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって一定時間毎に検出された電流検出値に基づく電流データから特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて、部分放電の特徴の有無を判定する部分放電波形判定手段と、
所定しきい値以上の大きさのノイズを検出するノイズ検出手段と、
前記部分放電波形判定手段が部分放電の特徴有りと判定した時点が、前記ノイズ検出手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であるか否かを判定する直前ノイズ管理手段と、
前記部分放電波形判定手段が部分放電の特徴有りと判定した時点から第２の継続時間が経過するまでに、前記ノイズ検出手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出したか否かを判定する後続ノイズ管理手段と、
前記直前ノイズ管理手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であると判定し、かつ、前記後続ノイズ管理手段が部分放電の特徴有りと判定した時点から第２の継続時間が経過するまでに所定しきい値以上の大きさのノイズを検出しなかったと判定した時に、部分放電が発生したと判定する部分放電発生判定手段を備えていることを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の絶縁劣化診断装置において、
部分放電第１波が立下りの場合に、前記特徴量抽出手段は、立下り電流値の大きさ、立下り所要時間、立上り電流値の大きさ及び立上り所要時間を特徴量として抽出し、
前記部分放電波形判定手段は、立下り電流値の大きさが所定範囲内であること、立下り所要時間が第３の継続時間以内であること、立上り電流値の大きさが立下り電流値の大きさより大きいこと及び立上り所要時間が立下り所要時間より大きく立下り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定し、
部分放電第１波が立上りの場合に、前記特徴量抽出手段は、立上り電流値の大きさ、立上り所要時間、立下り電流値の大きさ及び立下り所要時間を特徴量として抽出し、
前記部分放電波形判定手段は、立上り電流値の大きさが所定範囲内であること、立上り所要時間が所定時間以内であること、立下り電流値の大きさが立上り電流値の大きさより大きいこと及び立下り所要時間が立上り所要時間より大きく立上り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定することを特徴とする。
部分放電第１波が立下りの場合に、前記特徴量抽出手段は、立下り電流値の大きさ、立下り所要時間、立上り電流値の大きさ及び立上り所要時間を特徴量として抽出し、
前記部分放電波形判定手段は、立下り電流値の大きさが所定範囲内であること、立下り所要時間が第３の継続時間以内であること、立上り電流値の大きさが立下り電流値の大きさより大きいこと及び立上り所要時間が立下り所要時間より大きく立下り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定し、
部分放電第１波が立上りの場合に、前記特徴量抽出手段は、立上り電流値の大きさ、立上り所要時間、立下り電流値の大きさ及び立下り所要時間を特徴量として抽出し、
前記部分放電波形判定手段は、立上り電流値の大きさが所定範囲内であること、立上り所要時間が所定時間以内であること、立下り電流値の大きさが立上り電流値の大きさより大きいこと及び立下り所要時間が立上り所要時間より大きく立上り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定することを特徴とする。
請求項３に係る発明の絶縁劣化診断装置は、
請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置を、３相の電力ケーブルの各相に設置し、
いずれかの相の前記部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流データ及び時刻情報の１サイクルメモリへの記録を停止し、停止した時点における各相の前記１サイクルメモリの情報を受信する部分放電解析手段を設け、
前記部分放電解析手段は、
受信した各相の電流データ及び時刻情報に基づいて、前記特徴量抽出手段及び前記部分放電波形判定手段によって部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する電流ピーク極性検出手段と、該電流ピークの絶対値を検出する電流ピーク値検出手段と、前記電流ピークの時刻を検出する電流ピーク時刻検出手段と、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、前記電流ピークの時刻における電流データの極性を検出する他相電流極性検出手段と、前記電流ピークの時刻における電流データの絶対値を検出する他相電流値検出手段と、
前記電流ピーク極性検出手段で検出された極性と前記他相電流極性検出手段で検出された極性が逆極性であり、かつ、前記電流ピーク値検出手段で検出された絶対値と前記他相電流値検出手段で検出された絶対値の２倍との差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する部分放電発生範囲判定手段を有していることを特徴とする。
請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置を、３相の電力ケーブルの各相に設置し、
いずれかの相の前記部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流データ及び時刻情報の１サイクルメモリへの記録を停止し、停止した時点における各相の前記１サイクルメモリの情報を受信する部分放電解析手段を設け、
前記部分放電解析手段は、
受信した各相の電流データ及び時刻情報に基づいて、前記特徴量抽出手段及び前記部分放電波形判定手段によって部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する電流ピーク極性検出手段と、該電流ピークの絶対値を検出する電流ピーク値検出手段と、前記電流ピークの時刻を検出する電流ピーク時刻検出手段と、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、前記電流ピークの時刻における電流データの極性を検出する他相電流極性検出手段と、前記電流ピークの時刻における電流データの絶対値を検出する他相電流値検出手段と、
前記電流ピーク極性検出手段で検出された極性と前記他相電流極性検出手段で検出された極性が逆極性であり、かつ、前記電流ピーク値検出手段で検出された絶対値と前記他相電流値検出手段で検出された絶対値の２倍との差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する部分放電発生範囲判定手段を有していることを特徴とする。
請求項４に係る発明の絶縁劣化箇所標定装置は、
電力ケーブル又は電気機器の一端側に一端側子局を設けるとともに、前記電力ケーブル又は電気機器の他端側に他端側子局を設け、
前記一端側子局は、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置と同じ構成の一端側絶縁劣化診断装置及び前記一端側絶縁劣化診断装置により部分放電が発生したと判定された時、一端側部分放電情報を親局に対して送信する一端側送信手段を備え、
前記他端側子局は、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置と同じ構成の他端側絶縁劣化診断装置及び前記他端側絶縁劣化診断装置により部分放電が発生したと判定された時、他端側部分放電情報を前記親局に対して送信する他端側送信手段を備え、
前記親局は、前記電力ケーブル又は電気機器の電線の長さ及び電流伝搬速度並びに受信した一端側部分放電情報及び他端側部分放電情報に基づいて絶縁劣化箇所の位置を計算する絶縁劣化位置計算手段と、
前記絶縁劣化位置計算手段による計算結果に基づいて前記絶縁劣化箇所の位置情報を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
電力ケーブル又は電気機器の一端側に一端側子局を設けるとともに、前記電力ケーブル又は電気機器の他端側に他端側子局を設け、
前記一端側子局は、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置と同じ構成の一端側絶縁劣化診断装置及び前記一端側絶縁劣化診断装置により部分放電が発生したと判定された時、一端側部分放電情報を親局に対して送信する一端側送信手段を備え、
前記他端側子局は、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置と同じ構成の他端側絶縁劣化診断装置及び前記他端側絶縁劣化診断装置により部分放電が発生したと判定された時、他端側部分放電情報を前記親局に対して送信する他端側送信手段を備え、
前記親局は、前記電力ケーブル又は電気機器の電線の長さ及び電流伝搬速度並びに受信した一端側部分放電情報及び他端側部分放電情報に基づいて絶縁劣化箇所の位置を計算する絶縁劣化位置計算手段と、
前記絶縁劣化位置計算手段による計算結果に基づいて前記絶縁劣化箇所の位置情報を表示する表示手段を備えていることを特徴とする。
請求項１に係る発明の絶縁劣化診断装置によれば、停電させることなく活線状態で電力ケーブルの絶縁劣化を診断することができるので、電力ケーブル又は電気機器の劣化状態を常時監視することが可能である。
また、大きなノイズが検出されない時間帯において部分放電の可能性がある電流波形を検出した場合にのみ部分放電が発生したと判定するので、部分放電発生判定の信頼性を高めることができ、早期に電力ケーブル又は電気機器が劣化状態にあることを発見できる。
また、大きなノイズが検出されない時間帯において部分放電の可能性がある電流波形を検出した場合にのみ部分放電が発生したと判定するので、部分放電発生判定の信頼性を高めることができ、早期に電力ケーブル又は電気機器が劣化状態にあることを発見できる。
請求項２に係る発明の絶縁劣化診断装置によれば、請求項１に係る発明による効果に加えて、部分放電第１波が立下りの場合に、放電波形（ｓｉｎ曲線１サイクル近似波形）の特徴である、立下り電流値の大きさ、立下り所要時間、立上り電流値の大きさ及び立上り所要時間を特徴量として抽出し、立下り電流値の大きさが所定範囲内であること、立下り所要時間が所定時間以内であること、立上り電流値の大きさが立下り電流値の大きさより大きいこと及び立上り所要時間が立下り所要時間より大きく立下り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定し、部分放電第１波が立上りの場合に、放電波形（ｓｉｎ曲線１サイクル近似波形）の特徴である、立上り電流値の大きさ、立上り所要時間、立下り電流値の大きさ及び立下り所要時間を特徴量として抽出し、立上り電流値の大きさが所定範囲内であること、立上り所要時間が所定時間以内であること、立下り電流値の大きさが立上り電流値の大きさより大きいこと及び立下り所要時間が立上り所要時間より大きく立上り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定するので、部分放電の特徴の有無を的確に判定することができる。
請求項３に係る発明の絶縁劣化箇所診断装置によれば、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置を、クロスボンド接地方式の３相の電力ケーブルの各相に設置し、
いずれかの相の前記部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流データ及び時刻情報の１サイクルメモリへの記録を停止し、停止した時点における各相の前記１サイクルメモリの情報を受信する部分放電解析手段を設け、
部分放電解析手段は、
受信した各相の電流データ及び時刻情報に基づいて、特徴量抽出手段及び部分放電波形判定手段によって部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する電流ピーク極性検出手段と、電流ピークの絶対値を検出する電流ピーク値検出手段と、電流ピークの時刻を検出する電流ピーク時刻検出手段と、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、電流ピークの時刻における電流データの極性を検出する他相電流極性検出手段と、電流ピークの時刻における電流データの絶対値を検出する他相電流値検出手段と、
電流ピーク極性検出手段で検出された極性と他相電流極性検出手段で検出された極性が逆極性であり、かつ、電流ピーク値検出手段で検出された絶対値と他相電流値検出手段で検出された絶対値の２倍との差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する部分放電発生範囲判定手段を有しているので、
請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置により検出された部分放電が、クロスボンド接続内部分放電であるか否かを判定することができる。
いずれかの相の前記部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流データ及び時刻情報の１サイクルメモリへの記録を停止し、停止した時点における各相の前記１サイクルメモリの情報を受信する部分放電解析手段を設け、
部分放電解析手段は、
受信した各相の電流データ及び時刻情報に基づいて、特徴量抽出手段及び部分放電波形判定手段によって部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する電流ピーク極性検出手段と、電流ピークの絶対値を検出する電流ピーク値検出手段と、電流ピークの時刻を検出する電流ピーク時刻検出手段と、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、電流ピークの時刻における電流データの極性を検出する他相電流極性検出手段と、電流ピークの時刻における電流データの絶対値を検出する他相電流値検出手段と、
電流ピーク極性検出手段で検出された極性と他相電流極性検出手段で検出された極性が逆極性であり、かつ、電流ピーク値検出手段で検出された絶対値と他相電流値検出手段で検出された絶対値の２倍との差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する部分放電発生範囲判定手段を有しているので、
請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置により検出された部分放電が、クロスボンド接続内部分放電であるか否かを判定することができる。
請求項４に係る発明の絶縁劣化箇所標定装置によれば、電力ケーブル又は電気機器の両端に一端側子局及び他端側子局を設け、一端側部分放電情報及び他端側部分放電情報を親局に対して送信し、親局は、電力ケーブル又は電気機器の電線の長さ（等価亘長）及び電流伝搬速度並びに受信した一端側部分放電情報及び他端側部分放電情報に基づいて、絶縁劣化箇所の位置を計算し表示することができるので、停電させることなく活線状態において、絶縁劣化が電力ケーブルのどこで発生しているかを標定し報知することができる。
そのため、電力ケーブルの絶縁劣化状態を常時監視することができるとともに、電力ケーブルの交換や修理すべき箇所についての情報を随時得ることができる。
そのため、電力ケーブルの絶縁劣化状態を常時監視することができるとともに、電力ケーブルの交換や修理すべき箇所についての情報を随時得ることができる。
以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。
実施例１の絶縁劣化診断装置は、図１にその概略を示すとおり、電力ケーブル１の端部にあるケーブルヘッド２の接地線３に高周波ＣＴ等の電流計測手段を取り付けてある。
電流検出手段４は、電流計測手段により得られた電流信号を、３相各々１００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚバンドパスフィルタ処理し増幅した後に得られた信号を１５０ＭＨｚ以上のサンプリングによってＡ／Ｄ変換して電流データを得る。
そして、部分放電を検出した時の詳細処理のため商用周波１周期分の電流データを計時手段５から得た時刻情報とともに１サイクルメモリ４１にサイクリックに記録していく。
また、通常の部分放電解析手段では、低周波帯域のノイズを除去するため当該電流データに２ＭＨｚハイパスフィルタ処理を実施し、処理用の電流データを得る。
一方、減衰が少なく遠隔地検出が可能な低周波成分を用いた低周波の部分放電解析手段では、当該電流データに１ＭＨｚ程度のローパスフィルタ処理を実施し、低周波電流データを得る。
電流検出手段４には、特徴量抽出手段６とノイズ検出手段７が接続されるとともに、特徴量抽出手段６には部分放電波形判定手段８が接続されており、特徴量抽出手段６で抽出された特徴量に基づいて、部分放電の可能性がある電流波形を検出する。
なお、計時手段５は、電流検出手段４、直前ノイズ管理手段９及び後続ノイズ管理手段１０に時刻情報を送信するが、いわゆる標準時に準拠した時間を出力する時計であっても良いし、基準時計手段によって特定される基準時点に同期させてリセットでき一定期間中にカウントアップ又はカウントダウンするカウンタであっても良い。
計時手段５が時計である場合には標準時に準拠した時間情報が時刻情報となり、計時手段５がカウンタである場合にはそのカウント値が時刻情報となる。
電流検出手段４は、電流計測手段により得られた電流信号を、３相各々１００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚバンドパスフィルタ処理し増幅した後に得られた信号を１５０ＭＨｚ以上のサンプリングによってＡ／Ｄ変換して電流データを得る。
そして、部分放電を検出した時の詳細処理のため商用周波１周期分の電流データを計時手段５から得た時刻情報とともに１サイクルメモリ４１にサイクリックに記録していく。
また、通常の部分放電解析手段では、低周波帯域のノイズを除去するため当該電流データに２ＭＨｚハイパスフィルタ処理を実施し、処理用の電流データを得る。
一方、減衰が少なく遠隔地検出が可能な低周波成分を用いた低周波の部分放電解析手段では、当該電流データに１ＭＨｚ程度のローパスフィルタ処理を実施し、低周波電流データを得る。
電流検出手段４には、特徴量抽出手段６とノイズ検出手段７が接続されるとともに、特徴量抽出手段６には部分放電波形判定手段８が接続されており、特徴量抽出手段６で抽出された特徴量に基づいて、部分放電の可能性がある電流波形を検出する。
なお、計時手段５は、電流検出手段４、直前ノイズ管理手段９及び後続ノイズ管理手段１０に時刻情報を送信するが、いわゆる標準時に準拠した時間を出力する時計であっても良いし、基準時計手段によって特定される基準時点に同期させてリセットでき一定期間中にカウントアップ又はカウントダウンするカウンタであっても良い。
計時手段５が時計である場合には標準時に準拠した時間情報が時刻情報となり、計時手段５がカウンタである場合にはそのカウント値が時刻情報となる。
直前ノイズ管理手段９は、ノイズ検出手段７が、例えば０．０１Ａ以上又は−０．０１Ａ以下（以下「所定しきい値以上」と記載する。）の大きなノイズ（部分放電でないと判定された波形を含む。）を検出したら、直前ノイズカウンタ（図示せず）に２μｓ相当のカウント値をセットしＡ／Ｄ変換の度にカウントダウンしていく。
すなわち、大きなノイズを検出してから２μｓが経過し直前ノイズカウンタが０になっていれば、直前ノイズはない状態であることを確認できる。
なお、直前ノイズカウンタが０になるまでの時間は２μｓに限る必要はなく、直前ノイズ管理手段９は、大きなノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であるか否かを判定するものとする。（通常は部分放電の継続時間の数倍である１〜３μｓの範囲で選択する。）
後続ノイズ管理手段１０は、部分放電波形判定手段８が部分放電の可能性がある電流波形を検出したら、後続ノイズカウンタに２μｓ相当のカウント値をセットしＡ／Ｄ変換の度にカウントダウンしていく。そして、後続ノイズカウンタが０以下（終了状態）になっていれば後続ノイズはないことを確認することができる。（実際には、後続ノイズカウンタは当該部分放電が未だ継続している可能性のある時間が経過するのを待って、カウント値をセットしてから一定時間（例えば１μｓ）経過後に監視を開始し、その後１μｓ経過するまで監視する。）
すなわち、部分放電の可能性がある電流波形を検出してから２μｓが経過し後続ノイズカウンタが終了状態になっていれば、後続ノイズはない状態であることを確認できる（部分放電の場合は単発の放電波形であるが、ノイズの場合は信号が連続するため、後続ノイズがなければ部分放電の可能性があると判定する）。
なお、後続ノイズカウンタが０になるまでの時間は２μｓに限る必要はなく、後続ノイズ管理手段１０は、部分放電の可能性がある電流波形を検出してから第２の継続時間が経過するまでに、大きなノイズを検出したか否かを判定するものとする。（３ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの高周波帯域の場合、通常は１〜３μｓの範囲で選択する。）
そして、部分放電発生判定手段１１は、直前ノイズ管理手段９が大きなノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であると判定し、かつ、後続ノイズ管理手段１０が部分放電の可能性がある電流波形を検出してから第２の継続時間が経過するまでに大きなノイズを検出しなかったと判定した時に、部分放電が発生したと判定する。
すなわち、大きなノイズを検出してから２μｓが経過し直前ノイズカウンタが０になっていれば、直前ノイズはない状態であることを確認できる。
なお、直前ノイズカウンタが０になるまでの時間は２μｓに限る必要はなく、直前ノイズ管理手段９は、大きなノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であるか否かを判定するものとする。（通常は部分放電の継続時間の数倍である１〜３μｓの範囲で選択する。）
後続ノイズ管理手段１０は、部分放電波形判定手段８が部分放電の可能性がある電流波形を検出したら、後続ノイズカウンタに２μｓ相当のカウント値をセットしＡ／Ｄ変換の度にカウントダウンしていく。そして、後続ノイズカウンタが０以下（終了状態）になっていれば後続ノイズはないことを確認することができる。（実際には、後続ノイズカウンタは当該部分放電が未だ継続している可能性のある時間が経過するのを待って、カウント値をセットしてから一定時間（例えば１μｓ）経過後に監視を開始し、その後１μｓ経過するまで監視する。）
すなわち、部分放電の可能性がある電流波形を検出してから２μｓが経過し後続ノイズカウンタが終了状態になっていれば、後続ノイズはない状態であることを確認できる（部分放電の場合は単発の放電波形であるが、ノイズの場合は信号が連続するため、後続ノイズがなければ部分放電の可能性があると判定する）。
なお、後続ノイズカウンタが０になるまでの時間は２μｓに限る必要はなく、後続ノイズ管理手段１０は、部分放電の可能性がある電流波形を検出してから第２の継続時間が経過するまでに、大きなノイズを検出したか否かを判定するものとする。（３ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの高周波帯域の場合、通常は１〜３μｓの範囲で選択する。）
そして、部分放電発生判定手段１１は、直前ノイズ管理手段９が大きなノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であると判定し、かつ、後続ノイズ管理手段１０が部分放電の可能性がある電流波形を検出してから第２の継続時間が経過するまでに大きなノイズを検出しなかったと判定した時に、部分放電が発生したと判定する。
次に、特徴量抽出手段６と部分放電波形判定手段８について詳しく説明する。
図２は、１サイクルメモリ４１に記録される電流データの一部を示すグラフであり、部分放電第１波が立下りの場合において、部分放電の特徴を有している波形の例である。
特徴量抽出手段６は、立下り電流値の大きさ（|Ｉdown|）、立下り所要時間（Ｔdown）、立上り電流値の大きさ（Ｉup）及び立上り所要時間（Ｔup）を特徴量として抽出する。
なお、図２の点線で囲まれた部分におけるノイズレベル変動は除外処理される。
そして、部分放電波形判定手段８は、特徴量抽出手段６が抽出した４つの特徴量が次の４つの条件を満足している時に、部分放電の可能性がある電流データであると判定する。
（１）立下り電流値の大きさが所定範囲内（Ｉａ＜|Ｉdown|＜Ｉupper）
（２）立下り所要時間が所定時間以内（Ｔdown＜Ｔａ）
（３）立上り電流値の大きさが立下り電流値の大きさより大きい（Ｉup＞|Ｉdown|）
（４）立上り所要時間が立下り所要時間より大きく立下り所要時間の３倍より小さい
（Ｔdown＜Ｔup＜Ｔdown×３）
ただし、部分放電第１波が立上りの場合には、立下りと立上りの関係が逆になり、Ｉａ＜Ｉup＜Ｉupper、Ｔup＜Ｔａ、|Ｉdown|＞Ｉup、Ｔup＜Ｔdown＜Ｔup×３の４条件となる。
また、低周波電流データについても、同様に特徴量抽出及び部分放電の可能性がある波形であるか否かの判定を行う。
なお、Ｉａの値は可能な限り高感度にするため回路ノイズレベルより大きい程度とし、Ｉupperの値は５００〜１０００ｍＡ程度、Ｔａの値は１サイクルメモリ４１に記録される電流データの場合３〜１３ＭＨｚの０．０２〜０．１μｓ程度（低周波電流データの場合１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの０．３〜３μｓ程度）である。
図２は、１サイクルメモリ４１に記録される電流データの一部を示すグラフであり、部分放電第１波が立下りの場合において、部分放電の特徴を有している波形の例である。
特徴量抽出手段６は、立下り電流値の大きさ（|Ｉdown|）、立下り所要時間（Ｔdown）、立上り電流値の大きさ（Ｉup）及び立上り所要時間（Ｔup）を特徴量として抽出する。
なお、図２の点線で囲まれた部分におけるノイズレベル変動は除外処理される。
そして、部分放電波形判定手段８は、特徴量抽出手段６が抽出した４つの特徴量が次の４つの条件を満足している時に、部分放電の可能性がある電流データであると判定する。
（１）立下り電流値の大きさが所定範囲内（Ｉａ＜|Ｉdown|＜Ｉupper）
（２）立下り所要時間が所定時間以内（Ｔdown＜Ｔａ）
（３）立上り電流値の大きさが立下り電流値の大きさより大きい（Ｉup＞|Ｉdown|）
（４）立上り所要時間が立下り所要時間より大きく立下り所要時間の３倍より小さい
（Ｔdown＜Ｔup＜Ｔdown×３）
ただし、部分放電第１波が立上りの場合には、立下りと立上りの関係が逆になり、Ｉａ＜Ｉup＜Ｉupper、Ｔup＜Ｔａ、|Ｉdown|＞Ｉup、Ｔup＜Ｔdown＜Ｔup×３の４条件となる。
また、低周波電流データについても、同様に特徴量抽出及び部分放電の可能性がある波形であるか否かの判定を行う。
なお、Ｉａの値は可能な限り高感度にするため回路ノイズレベルより大きい程度とし、Ｉupperの値は５００〜１０００ｍＡ程度、Ｔａの値は１サイクルメモリ４１に記録される電流データの場合３〜１３ＭＨｚの０．０２〜０．１μｓ程度（低周波電流データの場合１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚの０．３〜３μｓ程度）である。
図３は、部分放電の発生を判定するためのフローチャートである。
これらの処理は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれについて継続的に行われるが、１つの相のみについて説明する。
また、部分放電が発生したと判定されたら、商用周波１周期から第２の継続時間を引いた時間が経過した時点で１サイクルメモリ４１への記録は停止される。
部分放電解析手段では、１サイクルメモリ４１に記録された電流データについて、上記特徴量抽出手段６と同様の抽出手段を用いて部分放電の特徴を有する波形の検出を行い、送信された商用周波１周期分の電流データについて、上記した部分放電の特徴を有していると判定される波形を全て検出する。
そして、部分放電解析手段では、その検出処理終了後に検出再開の指令を送る。
以下では、図３に示すフローチャートの各ステップについて、部分放電第１波が立下りの場合を例に説明する。
これらの処理は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれについて継続的に行われるが、１つの相のみについて説明する。
また、部分放電が発生したと判定されたら、商用周波１周期から第２の継続時間を引いた時間が経過した時点で１サイクルメモリ４１への記録は停止される。
部分放電解析手段では、１サイクルメモリ４１に記録された電流データについて、上記特徴量抽出手段６と同様の抽出手段を用いて部分放電の特徴を有する波形の検出を行い、送信された商用周波１周期分の電流データについて、上記した部分放電の特徴を有していると判定される波形を全て検出する。
そして、部分放電解析手段では、その検出処理終了後に検出再開の指令を送る。
以下では、図３に示すフローチャートの各ステップについて、部分放電第１波が立下りの場合を例に説明する。
ＳＴ１：初期化処理、すなわち、１サイクルメモリ４１をクリアし、直前ノイズカウンタ及び後続ノイズカウンタをリセットするとともに、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグを降ろす処理。
ＳＴ２：電流データ取得処理、すなわち、電流検出手段４により電流信号を１００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚバンドパスフィルタ処理し、増幅して得られた信号を１５０ＭＨｚ以上のサンプリングによってＡ／Ｄ変換して電流データを得た後に、低周波帯域のノイズを除去するため当該電流データに２ＭＨｚハイパスフィルタ処理を実施し、処理用の電流データを得る処理。
ＳＴ３：特徴量抽出処理、すなわち、特徴量抽出手段６により、電流波形から立下り電流値の大きさ（|Ｉdown|）、立下り所要時間（Ｔdown）、立上り電流値の大きさ（Ｉup）及び立上り所要時間（Ｔup）を抽出する処理。また、１ＭＨｚローパスフィルタ処理した低周波データについても同様の抽出処理を行う。
ＳＴ４：特徴量判定処理、すなわち、ノイズ検出手段７により、所定しきい値以上の大きさのノイズ波形が検出されたか否かを判定するとともに、部分放電波形判定手段８により、抽出された４つの特徴量に基づいて、部分放電波形であるか否かを判定し、ノイズ波形が検出されていればＳＴ５に進み、部分放電波形であればＳＴ６に進み、ノイズ波形とも部分放電波形とも判定されなければＳＴ７に進む。
ＳＴ５：直前ノイズカウンタセット処理、すなわち、直前ノイズカウンタに２μｓ相当のカウント値をセットし、ＳＴ２（電流データ取得）に戻る処理。
ＳＴ２：電流データ取得処理、すなわち、電流検出手段４により電流信号を１００ｋＨｚ〜２０ＭＨｚバンドパスフィルタ処理し、増幅して得られた信号を１５０ＭＨｚ以上のサンプリングによってＡ／Ｄ変換して電流データを得た後に、低周波帯域のノイズを除去するため当該電流データに２ＭＨｚハイパスフィルタ処理を実施し、処理用の電流データを得る処理。
ＳＴ３：特徴量抽出処理、すなわち、特徴量抽出手段６により、電流波形から立下り電流値の大きさ（|Ｉdown|）、立下り所要時間（Ｔdown）、立上り電流値の大きさ（Ｉup）及び立上り所要時間（Ｔup）を抽出する処理。また、１ＭＨｚローパスフィルタ処理した低周波データについても同様の抽出処理を行う。
ＳＴ４：特徴量判定処理、すなわち、ノイズ検出手段７により、所定しきい値以上の大きさのノイズ波形が検出されたか否かを判定するとともに、部分放電波形判定手段８により、抽出された４つの特徴量に基づいて、部分放電波形であるか否かを判定し、ノイズ波形が検出されていればＳＴ５に進み、部分放電波形であればＳＴ６に進み、ノイズ波形とも部分放電波形とも判定されなければＳＴ７に進む。
ＳＴ５：直前ノイズカウンタセット処理、すなわち、直前ノイズカウンタに２μｓ相当のカウント値をセットし、ＳＴ２（電流データ取得）に戻る処理。
ＳＴ６：直前ノイズカウンタ判定処理、すなわち、直前ノイズカウンタが０以下になっているか否かを判定する処理。０以下になっていなければＳＴ５に進み、０以下になっていればＳＴ８に進む。
ＳＴ７：後続ノイズカウンタセット中判定処理、すなわち、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグが立っているか否かを判定する処理。フラグが立っていなければＳＴ２（電流データ取得）に戻り、フラグが立っていればＳＴ９に進む。
ＳＴ８：後続ノイズカウンタセット中判定処理、すなわち、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグが立っているか否かを判定する処理。フラグが立っていればＳＴ１０に進み、フラグが立っていなければＳＴ１１に進む。
ＳＴ９：後続ノイズカウンタ判定処理、すなわち、後続ノイズカウンタが０以下になっているか否かを判定する処理。０以下になっていなければＳＴ２（電流データ取得）に戻り、０以下になっていればＳＴ１２に進む。
ＳＴ１０：後続ノイズカウンタリセット処理、すなわち、後続ノイズカウンタをリセットするとともに、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグを降ろし、ＳＴ５に進む処理。
ＳＴ１１：後続ノイズカウンタセット処理、すなわち、後続ノイズカウンタに２μｓ相当のカウント値をセットし、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグを立てる処理。
ＳＴ１２：部分放電発生処理、すなわち、部分放電発生判定手段１１が部分放電発生と判定し、商用周波１周期から第２の継続時間を引いた時間が経過した時点で１サイクルメモリ４１への記録を停止し、各相における１周期分の電流データ及び時刻情報を部分放電解析手段に送信する処理。
その後、部分放電解析手段では、各相における１周期分の電流データ及び時刻情報に基づいて、部分放電の特徴を有する波形の検出等を行う。
なお、いずれかのステップからＳＴ２に戻る際には、直前ノイズカウンタ及び後続ノイズカウンタを管理する処理（具体的にはカウント値を１減らす処理）を行う。
ＳＴ７：後続ノイズカウンタセット中判定処理、すなわち、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグが立っているか否かを判定する処理。フラグが立っていなければＳＴ２（電流データ取得）に戻り、フラグが立っていればＳＴ９に進む。
ＳＴ８：後続ノイズカウンタセット中判定処理、すなわち、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグが立っているか否かを判定する処理。フラグが立っていればＳＴ１０に進み、フラグが立っていなければＳＴ１１に進む。
ＳＴ９：後続ノイズカウンタ判定処理、すなわち、後続ノイズカウンタが０以下になっているか否かを判定する処理。０以下になっていなければＳＴ２（電流データ取得）に戻り、０以下になっていればＳＴ１２に進む。
ＳＴ１０：後続ノイズカウンタリセット処理、すなわち、後続ノイズカウンタをリセットするとともに、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグを降ろし、ＳＴ５に進む処理。
ＳＴ１１：後続ノイズカウンタセット処理、すなわち、後続ノイズカウンタに２μｓ相当のカウント値をセットし、後続ノイズカウンタがセット中であることを示すフラグを立てる処理。
ＳＴ１２：部分放電発生処理、すなわち、部分放電発生判定手段１１が部分放電発生と判定し、商用周波１周期から第２の継続時間を引いた時間が経過した時点で１サイクルメモリ４１への記録を停止し、各相における１周期分の電流データ及び時刻情報を部分放電解析手段に送信する処理。
その後、部分放電解析手段では、各相における１周期分の電流データ及び時刻情報に基づいて、部分放電の特徴を有する波形の検出等を行う。
なお、いずれかのステップからＳＴ２に戻る際には、直前ノイズカウンタ及び後続ノイズカウンタを管理する処理（具体的にはカウント値を１減らす処理）を行う。
図４は、３相の電力ケーブルにおけるクロスボンド接地方式の説明図である。
クロスボンド接地方式は、特別高圧及び超高圧（２２０ｋＶ以上）の電力ケーブルで採用されており、電磁誘導によって金属シースに流れる循環電流をキャンセルするために、電力ケーブルの両端の近傍において３相の金属シース同士を一括接地するとともに、電力ケーブルの中間部で３相のうちの２相の金属シース同士を３組短絡（クロスボンド）する方式である。
図４のクロスボンド１及び２が、２相の金属シース同士を３組短絡した部分を示しており、電力ケーブルの長さに応じて１箇所又は複数箇所に設けられる。
実施例２は、実施例１の電流計測手段をクロスボンド接地方式の電力ケーブルの各相に設置し、いずれかの相の部分放電発生判定手段において部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流検出手段によって得られた同じ時刻帯における電流データに基づいて、図４に記載したクロスボンド区間内で発生した部分放電（以下「クロスボンド接続内部分放電」と記載する。）であるか否かを判定する範囲判定手段である。
実施例２の範囲判定手段は、通常、実施例１の部分放電解析手段に設置され、いずれかの相の部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流検出手段から得られた１周期分の電流データ及び時刻情報に基づいて、クロスボンド接続内部分放電であるか否かを判定する。
クロスボンド接地方式は、特別高圧及び超高圧（２２０ｋＶ以上）の電力ケーブルで採用されており、電磁誘導によって金属シースに流れる循環電流をキャンセルするために、電力ケーブルの両端の近傍において３相の金属シース同士を一括接地するとともに、電力ケーブルの中間部で３相のうちの２相の金属シース同士を３組短絡（クロスボンド）する方式である。
図４のクロスボンド１及び２が、２相の金属シース同士を３組短絡した部分を示しており、電力ケーブルの長さに応じて１箇所又は複数箇所に設けられる。
実施例２は、実施例１の電流計測手段をクロスボンド接地方式の電力ケーブルの各相に設置し、いずれかの相の部分放電発生判定手段において部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流検出手段によって得られた同じ時刻帯における電流データに基づいて、図４に記載したクロスボンド区間内で発生した部分放電（以下「クロスボンド接続内部分放電」と記載する。）であるか否かを判定する範囲判定手段である。
実施例２の範囲判定手段は、通常、実施例１の部分放電解析手段に設置され、いずれかの相の部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流検出手段から得られた１周期分の電流データ及び時刻情報に基づいて、クロスボンド接続内部分放電であるか否かを判定する。
図５は、クロスボンド接地方式の電力ケーブルにおける部分放電に伴う各相電流データの一部を示すグラフである。
図５において、実線のグラフは部分放電が発生したと判定された相において部分放電の特徴有りと判定された電流データの波形を示し、点線と一点鎖線のグラフは他の２相において実線のグラフと同時刻に計測された電流データの波形を示している。
ここで、３相における電流データの波形がクロスボンド接続内部分放電に伴うものであれば、クロスボンド接地方式の電力ケーブルにおいては、図４の右側の三相一括接地点を通過する部分放電に伴う電流変化（電流変化の大きさは、図４右上の長い点線矢印）を打ち消すために、各相末端の接地線から部分放電に伴う電流変化とは逆向きの電流（逆向き電流の大きさは、図４右側の３本の細い実線矢印）が流れ、電流波動として伝搬する。
そうすると、部分放電が発生している相の接地線においては部分放電に伴う電流変化の３分の２にあたる電流変化（図４右上の太い実線矢印）が計測され、他の２相においては部分放電に伴う電流変化の３分の１にあたる逆向きの電流変化（図４右中央の細い実線矢印と同図右下の細い実線矢印）が計測される。
図５において、実線のグラフは部分放電が発生したと判定された相において部分放電の特徴有りと判定された電流データの波形を示し、点線と一点鎖線のグラフは他の２相において実線のグラフと同時刻に計測された電流データの波形を示している。
ここで、３相における電流データの波形がクロスボンド接続内部分放電に伴うものであれば、クロスボンド接地方式の電力ケーブルにおいては、図４の右側の三相一括接地点を通過する部分放電に伴う電流変化（電流変化の大きさは、図４右上の長い点線矢印）を打ち消すために、各相末端の接地線から部分放電に伴う電流変化とは逆向きの電流（逆向き電流の大きさは、図４右側の３本の細い実線矢印）が流れ、電流波動として伝搬する。
そうすると、部分放電が発生している相の接地線においては部分放電に伴う電流変化の３分の２にあたる電流変化（図４右上の太い実線矢印）が計測され、他の２相においては部分放電に伴う電流変化の３分の１にあたる逆向きの電流変化（図４右中央の細い実線矢印と同図右下の細い実線矢印）が計測される。
上記の現象を利用して、実施例２の範囲判定手段では、次の手順でクロスボンド接続内部分放電であるか否かを判定する。
（１）電流ピーク極性検出手段によって、部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する。
（２）電流ピーク値検出手段によって、部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの大きさ（絶対値）を検出する。
（３）電流ピーク時刻検出手段によって、部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの時刻を検出する。
（４）部分放電発生範囲判定手段によって、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、上記（３）で検出された電流ピークの時刻における電流データの極性が上記（１）で検出された電流ピークの極性と逆極性であるかないかを判定するとともに、その電流ピークの時刻における電流データの大きさ（絶対値）の２倍と上記（２）で検出された電流ピークの大きさ（絶対値）との差が判定値以下であるか否かを判定し、逆極性であり、かつ、差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する。
（５）部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、上記（３）で検出された電流ピークの時刻における電流データの大きさ（絶対値）が小さい（ほとんど変化していない）場合には、単独の部分放電（クロスボンド接続内部以外での部分放電）と判定し、そうでない場合には、ノイズであると判定する。
（１）電流ピーク極性検出手段によって、部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する。
（２）電流ピーク値検出手段によって、部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの大きさ（絶対値）を検出する。
（３）電流ピーク時刻検出手段によって、部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの時刻を検出する。
（４）部分放電発生範囲判定手段によって、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、上記（３）で検出された電流ピークの時刻における電流データの極性が上記（１）で検出された電流ピークの極性と逆極性であるかないかを判定するとともに、その電流ピークの時刻における電流データの大きさ（絶対値）の２倍と上記（２）で検出された電流ピークの大きさ（絶対値）との差が判定値以下であるか否かを判定し、逆極性であり、かつ、差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する。
（５）部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、上記（３）で検出された電流ピークの時刻における電流データの大きさ（絶対値）が小さい（ほとんど変化していない）場合には、単独の部分放電（クロスボンド接続内部以外での部分放電）と判定し、そうでない場合には、ノイズであると判定する。
実施例３は、実施例１の絶縁劣化診断装置を電力ケーブル１の一端部及び他端部の２箇所に設けて、絶縁劣化箇所がどこに存在しているかを特定するための絶縁劣化箇所標定装置であり、その概略図を図６に示す。
図６に示すとおり、実施例３の絶縁劣化箇所標定装置は、電力ケーブル１の一端部に設置された一端側子局２０と、電力ケーブル１の他端部に設置された他端側子局２１と、各子局２０、２１から送信された情報に基づいて絶縁劣化箇所のある相及び絶縁劣化箇所のある位置を標定する親局２２によって構成されている。
一端側子局２０は、実施例１で説明した絶縁劣化診断装置と同じ構成の一端側絶縁劣化診断装置２３を備え、部分放電が発生したと判定された時に、部分放電解析手段が検出した全ての部分放電検出情報（部分放電の特徴を有する波形の相情報及び時刻情報）を、一端側送信手段２４により親局２２に送信する。
また、他端側子局２１は、実施例１で説明した絶縁劣化診断装置と同じ構成の他端側絶縁劣化診断装置２５を備え、部分放電が発生したと判定された時に、部分放電解析手段が検出した全ての部分放電検出情報を、他端側送信手段２６により親局２２に送信する。
親局２２は、各子局２０、２１から送信された情報を受信する受信手段２７と、受信手段２７で受信した情報に基づいて絶縁劣化箇所のある位置を計算する絶縁劣化位置計算手段２８と、計算された絶縁劣化箇所のある位置に関する情報を表示する表示手段２９を備えている。
一端側子局２０は、実施例１で説明した絶縁劣化診断装置と同じ構成の一端側絶縁劣化診断装置２３を備え、部分放電が発生したと判定された時に、部分放電解析手段が検出した全ての部分放電検出情報（部分放電の特徴を有する波形の相情報及び時刻情報）を、一端側送信手段２４により親局２２に送信する。
また、他端側子局２１は、実施例１で説明した絶縁劣化診断装置と同じ構成の他端側絶縁劣化診断装置２５を備え、部分放電が発生したと判定された時に、部分放電解析手段が検出した全ての部分放電検出情報を、他端側送信手段２６により親局２２に送信する。
親局２２は、各子局２０、２１から送信された情報を受信する受信手段２７と、受信手段２７で受信した情報に基づいて絶縁劣化箇所のある位置を計算する絶縁劣化位置計算手段２８と、計算された絶縁劣化箇所のある位置に関する情報を表示する表示手段２９を備えている。
絶縁劣化位置計算手段２８は、各子局２０、２１から送信され、受信手段２７で受信した全ての部分放電検出情報に基づいて、絶縁劣化箇所のある相を特定するとともに、同じ絶縁劣化箇所において同じタイミングで発生した部分放電に起因して伝搬し、一端側子局２０に到達したと考えられる部分放電検出情報と他端側子局２１に到達したと考えられる部分放電検出情報の時刻差が当該ケーブルの通過に要する時間以内のペア（以下「ペア情報」と記載する。）を決定し、部分放電の特徴を有する波形が各子局２０、２１に到達した時刻を特定する。
そして、部分放電の特徴を有する波形が各子局２０、２１に到達した時刻を特定できれば、特開２００１−１３３５０４号公報に記載されている手法により、絶縁劣化箇所のある位置を式１によって計算することができる。
式１：Ｌ１＝｛Ｌ＋（ｔ１−ｔ２）×ｖ｝／２
ここで、Ｌ１は一端側子局２０から絶縁劣化箇所のある位置までの電力ケーブル１の長さ、Ｌは一端側子局２０から他端側子局２１までの電力ケーブル１の長さ、ｔ１は一端側子局２０における到達時刻、ｔ２は他端側子局２１における到達時刻、ｖは電力ケーブル１における電流伝搬速度である。
なお、各子局は、定時又は指定された正時（部分放電検出再開指示後の正１秒、正１０秒又は正１分）毎に部分放電検出を開始するため、発生した部分放電を各子局が検出した場合、時刻整合が取れる。
そして、部分放電の特徴を有する波形が各子局２０、２１に到達した時刻を特定できれば、特開２００１−１３３５０４号公報に記載されている手法により、絶縁劣化箇所のある位置を式１によって計算することができる。
式１：Ｌ１＝｛Ｌ＋（ｔ１−ｔ２）×ｖ｝／２
ここで、Ｌ１は一端側子局２０から絶縁劣化箇所のある位置までの電力ケーブル１の長さ、Ｌは一端側子局２０から他端側子局２１までの電力ケーブル１の長さ、ｔ１は一端側子局２０における到達時刻、ｔ２は他端側子局２１における到達時刻、ｖは電力ケーブル１における電流伝搬速度である。
なお、各子局は、定時又は指定された正時（部分放電検出再開指示後の正１秒、正１０秒又は正１分）毎に部分放電検出を開始するため、発生した部分放電を各子局が検出した場合、時刻整合が取れる。
図７は、絶縁劣化位置計算手段２８の処理手順を示すフローチャートである。
（１）部分放電情報受信処理
一端側子局２０から１周期分の部分放電検出情報（以下「一端側部分放電情報」という。）を受信するとともに、他端側子局２１から１周期分の部分放電検出情報（以下「他端側部分放電情報」という。）を受信する（ＳＴ３１）。
（２）両端側データ対比処理
一端側部分放電情報から１データ（以下「一端側データ」という。）を取り出し（ＳＴ３２）、他端側データ取り出しカウンタを初期化（他端側部分放電情報に含まれるデータ数をセット）した後（ＳＴ３３）、他端側部分放電情報から１データ（以下「他端側データ」という。）を取り出す（ＳＴ３４）。
そして、一端側データの相情報と他端側データの相情報が一致しているか否かを判断し（ＳＴ３５）、一致していなければＳＴ３４に戻り、一致していればＳＴ３６に進む。
なお、ＳＴ３４に戻る際には他端側データ取り出しカウンタを１減らし、０になっていればＳＴ３８に進む。
（３）ペア情報抽出処理
一端側子局２０及び他端側子局２１間における電力ケーブル１の長さ（Ｌ）を、電力ケーブル１の両端間の電流伝搬速度（ｖ）で除して伝搬許容時間（Ｌ／ｖ）を求める。
そして、一端側データの時刻情報（ｔ１）と、他端側データの時刻情報（ｔ２）との時刻差(|ｔ１−ｔ２|)を求め、|ｔ１−ｔ２|≦Ｌ／ｖを満たしているか否かを判断し（ＳＴ３６）、満たしていなければＳＴ３４に戻り、満たしていればそれらをペア情報として抽出しＳＴ３７に進む。
なお、上記（２）と同様、ＳＴ３４に戻る際には他端側データ取り出しカウンタを１減らし、０になっていればＳＴ３８に進む。
（４）絶縁劣化位置計算処理
抽出したペア情報について、絶縁劣化箇所のある位置、すなわち、一端側子局２０から絶縁劣化箇所のある位置までの電力ケーブル１の長さ（Ｌ１）を式１によって計算し、計算結果を保存する（ＳＴ３７）。
（５）一端側データ終了確認処理
一端側部分放電情報から全てのデータを取り出したか確認し（ＳＴ３８）、取り出していなければＳＴ３２に戻り、取り出していれば終了する。
（１）部分放電情報受信処理
一端側子局２０から１周期分の部分放電検出情報（以下「一端側部分放電情報」という。）を受信するとともに、他端側子局２１から１周期分の部分放電検出情報（以下「他端側部分放電情報」という。）を受信する（ＳＴ３１）。
（２）両端側データ対比処理
一端側部分放電情報から１データ（以下「一端側データ」という。）を取り出し（ＳＴ３２）、他端側データ取り出しカウンタを初期化（他端側部分放電情報に含まれるデータ数をセット）した後（ＳＴ３３）、他端側部分放電情報から１データ（以下「他端側データ」という。）を取り出す（ＳＴ３４）。
そして、一端側データの相情報と他端側データの相情報が一致しているか否かを判断し（ＳＴ３５）、一致していなければＳＴ３４に戻り、一致していればＳＴ３６に進む。
なお、ＳＴ３４に戻る際には他端側データ取り出しカウンタを１減らし、０になっていればＳＴ３８に進む。
（３）ペア情報抽出処理
一端側子局２０及び他端側子局２１間における電力ケーブル１の長さ（Ｌ）を、電力ケーブル１の両端間の電流伝搬速度（ｖ）で除して伝搬許容時間（Ｌ／ｖ）を求める。
そして、一端側データの時刻情報（ｔ１）と、他端側データの時刻情報（ｔ２）との時刻差(|ｔ１−ｔ２|)を求め、|ｔ１−ｔ２|≦Ｌ／ｖを満たしているか否かを判断し（ＳＴ３６）、満たしていなければＳＴ３４に戻り、満たしていればそれらをペア情報として抽出しＳＴ３７に進む。
なお、上記（２）と同様、ＳＴ３４に戻る際には他端側データ取り出しカウンタを１減らし、０になっていればＳＴ３８に進む。
（４）絶縁劣化位置計算処理
抽出したペア情報について、絶縁劣化箇所のある位置、すなわち、一端側子局２０から絶縁劣化箇所のある位置までの電力ケーブル１の長さ（Ｌ１）を式１によって計算し、計算結果を保存する（ＳＴ３７）。
（５）一端側データ終了確認処理
一端側部分放電情報から全てのデータを取り出したか確認し（ＳＴ３８）、取り出していなければＳＴ３２に戻り、取り出していれば終了する。
このような手順によって抽出されたペア情報について、特定された絶縁劣化箇所のある相及び計算された絶縁劣化箇所のある位置に関する情報を表示手段２９に出力する。
そして、相に関する情報としては、通常Ｕ、Ｖ、Ｗや青、赤、白等の文字、長さの情報としては、通常一端側子局２０からの長さを示す数値を用いるが、青、赤、白３本のケーブル配置図を地図とともに表示し、そのケーブル中における絶縁劣化箇所のある場所を示すマーク等を用いても良い。
そして、相に関する情報としては、通常Ｕ、Ｖ、Ｗや青、赤、白等の文字、長さの情報としては、通常一端側子局２０からの長さを示す数値を用いるが、青、赤、白３本のケーブル配置図を地図とともに表示し、そのケーブル中における絶縁劣化箇所のある場所を示すマーク等を用いても良い。
実施例１の絶縁劣化診断装置及び実施例３の絶縁劣化箇所標定装置に関する変形例を列記する。
（１）実施例１では、絶縁劣化診断装置を３相の電力ケーブルに適用する例を説明したが、単相又は２相の電力ケーブルにも適用できる。
（２）実施例１の絶縁劣化診断装置においては、メモリを節約するため商用周波１周期分の電流データ等を１サイクルメモリ４１にサイクリックに記録したが、商用周波複数周期分の電流データ等をサイクリックに記録しても良い。
（３）実施例１の絶縁劣化診断装置においては、１サイクルメモリ４１に記録される電流データについて、特徴量抽出及び部分放電の可能性がある波形であるか否かの判定を行ったが、当該電流データに代えて又は加えて、低周波電流データを商用周波１周期分記録し特徴量抽出及び部分放電の可能性がある波形であるか否かの判定を行っても良い。
（１）実施例１では、絶縁劣化診断装置を３相の電力ケーブルに適用する例を説明したが、単相又は２相の電力ケーブルにも適用できる。
（２）実施例１の絶縁劣化診断装置においては、メモリを節約するため商用周波１周期分の電流データ等を１サイクルメモリ４１にサイクリックに記録したが、商用周波複数周期分の電流データ等をサイクリックに記録しても良い。
（３）実施例１の絶縁劣化診断装置においては、１サイクルメモリ４１に記録される電流データについて、特徴量抽出及び部分放電の可能性がある波形であるか否かの判定を行ったが、当該電流データに代えて又は加えて、低周波電流データを商用周波１周期分記録し特徴量抽出及び部分放電の可能性がある波形であるか否かの判定を行っても良い。
（４）実施例３では、３相の電力ケーブルを前提として説明したが、単相又は２相の電力ケーブルにも適用でき、単相の電力ケーブルの場合は相情報を送信する必要はない。
（５）実施例３では、一端側子局２０、他端側子局２１及び親局２２を設置したが、親局２２は一端側子局２０又は他端側子局２１を兼ねていても良い。
すなわち、一端側子局２０又は他端側子局２１のいずれかに親局機能を持たせても良い。
（５）実施例３では、一端側子局２０、他端側子局２１及び親局２２を設置したが、親局２２は一端側子局２０又は他端側子局２１を兼ねていても良い。
すなわち、一端側子局２０又は他端側子局２１のいずれかに親局機能を持たせても良い。
１ 電力ケーブル ２ ケーブルヘッド ３ 接地線 ４ 電流検出手段
５ 計時手段 ６ 特徴量抽出手段 ７ ノイズ検出手段
８ 部分放電波形判定手段 ９ 直前ノイズ管理手段
１０ 後続ノイズ管理手段 １１ 部分放電発生判定手段
２０ 一端側子局 ２１ 他端側子局 ２２ 親局
２３ 一端側絶縁劣化診断装置 ２４ 一端側送信手段
２５ 他端側絶縁劣化診断装置 ２６ 他端側送信手段 ２７ 受信手段
２８ 絶縁劣化位置計算手段 ２９ 表示手段 ４１ １サイクルメモリ
５ 計時手段 ６ 特徴量抽出手段 ７ ノイズ検出手段
８ 部分放電波形判定手段 ９ 直前ノイズ管理手段
１０ 後続ノイズ管理手段 １１ 部分放電発生判定手段
２０ 一端側子局 ２１ 他端側子局 ２２ 親局
２３ 一端側絶縁劣化診断装置 ２４ 一端側送信手段
２５ 他端側絶縁劣化診断装置 ２６ 他端側送信手段 ２７ 受信手段
２８ 絶縁劣化位置計算手段 ２９ 表示手段 ４１ １サイクルメモリ
Claims (4)
- 電力ケーブル又は電気機器における接地線電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって一定時間毎に検出された電流検出値に基づく電流データから特徴量を抽出する特徴量抽出手段と、
前記特徴量抽出手段により抽出された特徴量に基づいて、部分放電の特徴の有無を判定する部分放電波形判定手段と、
所定しきい値以上の大きさのノイズを検出するノイズ検出手段と、
前記部分放電波形判定手段が部分放電の特徴有りと判定した時点が、前記ノイズ検出手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であるか否かを判定する直前ノイズ管理手段と、
前記部分放電波形判定手段が部分放電の特徴有りと判定した時点から第２の継続時間が経過するまでに、前記ノイズ検出手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出したか否かを判定する後続ノイズ管理手段と、
前記直前ノイズ管理手段が所定しきい値以上の大きさのノイズを検出してから第１の継続時間が経過した後であると判定し、かつ、前記後続ノイズ管理手段が部分放電の特徴有りと判定した時点から第２の継続時間が経過するまでに所定しきい値以上の大きさのノイズを検出しなかったと判定した時に、部分放電が発生したと判定する部分放電発生判定手段を備えている
ことを特徴とする絶縁劣化診断装置。 - 部分放電第１波が立下りの場合に、前記特徴量抽出手段は、立下り電流値の大きさ、立下り所要時間、立上り電流値の大きさ及び立上り所要時間を特徴量として抽出し、
前記部分放電波形判定手段は、立下り電流値の大きさが所定範囲内であること、立下り所要時間が第３の継続時間以内であること、立上り電流値の大きさが立下り電流値の大きさより大きいこと及び立上り所要時間が立下り所要時間より大きく立下り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定し、
部分放電第１波が立上りの場合に、前記特徴量抽出手段は、立上り電流値の大きさ、立上り所要時間、立下り電流値の大きさ及び立下り所要時間を特徴量として抽出し、
前記部分放電波形判定手段は、立上り電流値の大きさが所定範囲内であること、立上り所要時間が所定時間以内であること、立下り電流値の大きさが立上り電流値の大きさより大きいこと及び立下り所要時間が立上り所要時間より大きく立上り所要時間の３倍より小さいことの条件を満足している時に、部分放電の特徴有りと判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の絶縁劣化診断装置。 - 請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置を、３相の電力ケーブルの各相に設置し、
いずれかの相の前記部分放電発生判定手段において、部分放電が発生したと判定された時に、各相の電流データ及び時刻情報の１サイクルメモリへの記録を停止し、停止した時点における各相の前記１サイクルメモリの情報を受信する部分放電解析手段を設け、
前記部分放電解析手段は、
受信した各相の電流データ及び時刻情報に基づいて、前記特徴量抽出手段及び前記部分放電波形判定手段によって部分放電の特徴有りと判定される波形の電流ピークの極性を検出する電流ピーク極性検出手段と、該電流ピークの絶対値を検出する電流ピーク値検出手段と、前記電流ピークの時刻を検出する電流ピーク時刻検出手段と、部分放電の特徴有りと判定された相以外の２相において、前記電流ピークの時刻における電流データの極性を検出する他相電流極性検出手段と、前記電流ピークの時刻における電流データの絶対値を検出する他相電流値検出手段と、
前記電流ピーク極性検出手段で検出された極性と前記他相電流極性検出手段で検出された極性が逆極性であり、かつ、前記電流ピーク値検出手段で検出された絶対値と前記他相電流値検出手段で検出された絶対値の２倍との差が判定値以下である場合にクロスボンド接続内部分放電であると判定する部分放電発生範囲判定手段を有している
ことを特徴とする絶縁劣化診断装置。 - 電力ケーブル又は電気機器の一端側に一端側子局を設けるとともに、前記電力ケーブル又は電気機器の他端側に他端側子局を設け、
前記一端側子局は、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置と同じ構成の一端側絶縁劣化診断装置及び前記一端側絶縁劣化診断装置により部分放電が発生したと判定された時、一端側部分放電情報を親局に対して送信する一端側送信手段を備え、
前記他端側子局は、請求項１又は２に記載の絶縁劣化診断装置と同じ構成の他端側絶縁劣化診断装置及び前記他端側絶縁劣化診断装置により部分放電が発生したと判定された時、他端側部分放電情報を前記親局に対して送信する他端側送信手段を備え、
前記親局は、前記電力ケーブル又は電気機器の電線の長さ及び電流伝搬速度並びに受信した一端側部分放電情報及び他端側部分放電情報に基づいて絶縁劣化箇所の位置を計算する絶縁劣化位置計算手段と、
前記絶縁劣化位置計算手段による計算結果に基づいて前記絶縁劣化箇所の位置情報を表示する表示手段を備えている
ことを特徴とする絶縁劣化箇所標定装置。
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2017
- 2017-12-28 JP JP2017254205A patent/JP6959859B2/ja active Active
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