JP6835300B2 - Partial discharge detector - Google Patents
Partial discharge detector Download PDFInfo
- Publication number
- JP6835300B2 JP6835300B2 JP2020553555A JP2020553555A JP6835300B2 JP 6835300 B2 JP6835300 B2 JP 6835300B2 JP 2020553555 A JP2020553555 A JP 2020553555A JP 2020553555 A JP2020553555 A JP 2020553555A JP 6835300 B2 JP6835300 B2 JP 6835300B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- partial discharge
- detection unit
- signal
- detects
- underground cable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 295
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 43
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 39
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 26
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 23
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 30
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 6
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
本発明は、部分放電検出装置に関する。
この出願は、２０１９年２月４日に出願された日本出願特願２０１９−１８１４２号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。The present invention relates to a partial discharge detection device.
This application claims priority on the basis of Japanese Application Japanese Patent Application No. 2019-18142 filed on February 4, 2019, and incorporates all of its disclosures herein.
特許文献１（特開２０１１−２３７１８２号公報）には、以下のような部分放電判別装置が開示されている。すなわち、部分放電判別装置は、被測定線に流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器により検出された電流に基づく電流信号から特徴量を導出する特徴量導出部と、前記特徴量導出部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前記電流信号が複数の振動波形を有し、且つ前記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、前被測定線で部分放電が生じたと判定する判定部と、を備える。 Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-237182) discloses the following partial discharge discriminating device. That is, the partial discharge discriminating device includes a current detector that detects the current flowing through the line to be measured, a feature quantity derivation unit that derives a feature quantity from a current signal based on the current detected by the current detector, and the feature quantity derivation unit. Based on the feature quantity derived by the derivation unit, the current signal detected within a predetermined time has a plurality of vibration waveforms, and the magnitudes of the plurality of vibration waveforms are substantially the same, and the direction of vibration is substantially the same. It is provided with a determination unit for determining that a partial discharge has occurred in the front measured line when it is determined that a plurality of waveforms opposite to each other are included.
（１）本開示の部分放電検出装置は、電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有する地中ケーブルにおける部分放電を検出する部分放電検出装置であって、前記遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、前記放電検出部は、前記検出信号を受けるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの特性に関する特性データを記憶する記憶部とを含み、前記放電検出部は、前記バンドパスフィルタの出力信号と、前記記憶部における前記特性データとに基づいて、前記部分放電を検出する。 (1) The partial discharge detection device of the present disclosure is an underground cable having a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer covering the periphery of the conductor, and a shielding layer which is a conductor covering the periphery of the insulating layer. A signal detection unit that detects a change in the current flowing through the shielding layer or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal, and a signal detection unit that detects the partial discharge in the above. A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal is provided, and the discharge detection unit obtains a bandpass filter that receives the detection signal and characteristic data regarding the characteristics of the bandpass filter. The discharge detection unit detects the partial discharge based on the output signal of the bandpass filter and the characteristic data in the storage unit, including a storage unit for storing.
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える部分放電検出装置として実現され得るだけでなく、部分放電検出装置を備える部分放電検出システムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、部分放電検出装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。 One aspect of the present disclosure can be realized not only as a partial discharge detection device including such a characteristic processing unit, but also as a partial discharge detection system including a partial discharge detection device. Further, one aspect of the present disclosure can be realized as a semiconductor integrated circuit that realizes a part or all of the partial discharge detection device.
従来、地中ケーブルにおける部分放電を検出し、部分放電の検出結果に基づいて絶縁層の劣化を早期に発見する技術が提案されている。 Conventionally, a technique has been proposed in which partial discharge in an underground cable is detected and deterioration of the insulating layer is detected at an early stage based on the detection result of partial discharge.
［本開示が解決しようとする課題］
このような特許文献１に記載の技術を超えて、地中ケーブルにおける部分放電をより正確に検出することが可能な技術が望まれる。[Issues to be solved by this disclosure]
A technique capable of more accurately detecting a partial discharge in an underground cable is desired beyond the technique described in
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、地中ケーブルにおける部分放電をより正確に検出することが可能な部分放電検出装置を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present disclosure is to provide a partial discharge detecting device capable of more accurately detecting a partial discharge in an underground cable.
［本開示の効果］
本開示によれば、地中ケーブルにおける部分放電をより正確に検出することができる。[Effect of the present disclosure]
According to the present disclosure, partial discharge in an underground cable can be detected more accurately.
［本願発明の実施形態の説明］
最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。[Explanation of Embodiments of the Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
（１）本発明の実施の形態に係る部分放電検出装置は、電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有する地中ケーブルにおける部分放電を検出する部分放電検出装置であって、前記遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、前記放電検出部は、前記検出信号を受けるバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタの特性に関する特性データを記憶する記憶部とを含み、前記放電検出部は、前記バンドパスフィルタの出力信号と、前記記憶部における前記特性データとに基づいて、前記部分放電を検出する。 (1) The partial discharge detection device according to the embodiment of the present invention includes a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer that covers the periphery of the conductor, and a shielding layer that is a conductor that covers the periphery of the insulating layer. A partial discharge detecting device for detecting a partial discharge in an underground cable having the above, the signal detecting unit for detecting a change in the current flowing through the shielding layer or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal, and the signal detection. A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal detected by the unit is provided, and the discharge detection unit includes a bandpass filter that receives the detection signal and a bandpass filter of the bandpass filter. The discharge detection unit detects the partial discharge based on the output signal of the bandpass filter and the characteristic data in the storage unit, including a storage unit that stores characteristic data related to the characteristics.
このように、遮蔽層を通して流れる電流に基づく信号を受けるバンドパスフィルタの出力信号と、バンドパスフィルタの特性データとに基づいて部分放電を検出する構成により、当該信号における、当該特性データに応じた波形の有無を検知することができる。これにより、たとえば、遮蔽層を通して流れる電流に含まれるノイズ成分の影響を低減しながら、部分放電による電流波形を検知することができる。したがって、部分放電検出装置では、地中ケーブルにおける部分放電をより正確に検出することができる。また、一般的に、部分放電によるインパルス信号をデジタル信号処理によって検出するためには、たとえば数ＧＨｚのサンプリング周波数での高速サンプリングが可能なＡＤＣが必要となる。これに対して、上記信号を、バンドパスフィルタを介して解析する構成により、バンドパスフィルタの通過帯域に対応した比較的低速なＡＤＣを使用可能となり、製造コストを低減することができる。 In this way, the partial discharge is detected based on the output signal of the bandpass filter that receives the signal based on the current flowing through the shielding layer and the characteristic data of the bandpass filter, so that the characteristic data of the signal can be obtained. The presence or absence of a waveform can be detected. Thereby, for example, the current waveform due to the partial discharge can be detected while reducing the influence of the noise component contained in the current flowing through the shielding layer. Therefore, the partial discharge detection device can more accurately detect the partial discharge in the underground cable. Further, in general, in order to detect an impulse signal due to partial discharge by digital signal processing, an ADC capable of high-speed sampling at a sampling frequency of, for example, several GHz is required. On the other hand, by configuring the signal to be analyzed via the bandpass filter, a relatively low-speed ADC corresponding to the pass band of the bandpass filter can be used, and the manufacturing cost can be reduced.
（２）好ましくは、前記特性データは、前記バンドパスフィルタのパルス応答特性である。 (2) Preferably, the characteristic data is the pulse response characteristic of the bandpass filter.
このような構成により、部分放電によって多く発生するパルス状の電流波形を良好に検知可能な検出装置を実現することができる。 With such a configuration, it is possible to realize a detection device capable of satisfactorily detecting a pulsed current waveform generated frequently due to partial discharge.
（３）好ましくは、前記放電検出部は、通過帯域が互いに異なる複数の前記バンドパスフィルタを含み、前記記憶部は、複数の前記バンドパスフィルタの各々の前記特性データを記憶しており、前記放電検出部は、少なくともいずれか１つの前記バンドパスフィルタの出力信号と、対応の前記特性データとに基づいて前記部分放電を検出する。 (3) Preferably, the discharge detection unit includes a plurality of bandpass filters having different pass bands, and the storage unit stores the characteristic data of each of the plurality of bandpass filters. The discharge detection unit detects the partial discharge based on the output signal of at least one of the bandpass filters and the corresponding characteristic data.
このような構成により、たとえば地中ケーブルの敷設環境に応じた適切なバンドパスフィルタを選択して部分放電を検出することができる。これにより、多様な環境下において部分放電をより正確に検出することができる。 With such a configuration, it is possible to detect a partial discharge by selecting an appropriate bandpass filter according to, for example, the laying environment of the underground cable. As a result, partial discharge can be detected more accurately in various environments.
（４）好ましくは、前記放電検出部は、前記信号検出部によって検出された前記検出信号電流に基づいて複数の前記バンドパスフィルタの中からいずれか１つの前記バンドパスフィルタを選択し、選択した前記バンドパスフィルタの出力信号と、対応の前記特性データとに基づいて前記部分放電を検出する。 (4) Preferably, the discharge detection unit selects and selects any one of the bandpass filters from the plurality of bandpass filters based on the detection signal current detected by the signal detection unit. The partial discharge is detected based on the output signal of the bandpass filter and the corresponding characteristic data.
このような構成により、たとえば、複数のバンドパスフィルタの各々の通過帯域のうち、遮蔽層を通して流れる電流においてノイズ成分が最も少ない通過帯域を有するバンドパスフィルタを選択することにより、部分放電をより正確に検出することができる。 With such a configuration, for example, the partial discharge is more accurate by selecting the bandpass filter having the passband having the least noise component in the current flowing through the shielding layer among the passbands of each of the plurality of bandpass filters. Can be detected.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. In addition, at least a part of the embodiments described below may be arbitrarily combined.
＜第１の実施の形態＞
［構成および基本動作］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る送電システムの構成を示す図である。<First Embodiment>
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power transmission system according to the first embodiment of the present invention.
図１を参照して、送電システム５０２は、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃと、普通接続部４１Ａ，４１Ｂと、絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂと、地上接続部４３Ａ，４３Ｂとを備える。以下、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの各々を地中ケーブル１０とも称し、普通接続部４１Ａ，４１Ｂの各々を普通接続部４１とも称し、絶縁接続部４２Ａ，４２Ｂの各々を絶縁接続部４２とも称し、地上接続部４３Ａ，４３Ｂの各々を地上接続部４３とも称する。送電システム５０２は、たとえば電力系統における地中部分に設けられる。
With reference to FIG. 1, the
地上接続部４３は、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを含む。地中ケーブル１０は、地上接続部４３において、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃに接続されている。より詳細には、地中ケーブル１０Ａは、ケーブル端末１１Ａに接続され、地中ケーブル１０Ｂは、ケーブル端末１１Ｂに接続され、地中ケーブル１０Ｃは、ケーブル端末１１Ｃに接続されている。
The
地上接続部４３は、たとえば、変電所内において、地中ケーブル１０が地上に現れる部分に設置されている。普通接続部４１および絶縁接続部４２は、マンホール３１の内部に設けられる。
The
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of an underground cable used in the power transmission system according to the first embodiment of the present invention.
図２を参照して、地中ケーブル１０は、中心部から順に、電力を伝送する線状の導体７１と、半導電エチレンプロピレン（ＥＰ；Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）ゴム製の内部半導電層７２と、絶縁層であるＥＰゴム製の絶縁体７３と、半導電テープである外部半導電層７４と、導電性の遮蔽層７５と、ビニル製のシース７６とから構成される。すなわち、内部半導電層７２が導体７１の周囲を覆い、絶縁体７３が内部半導電層７２の周囲を覆い、外部半導電層７４が絶縁体７３の周囲を覆い、導体である遮蔽層７５が外部半導電層７４の周囲を覆い、シース７６が遮蔽層７５の周囲を覆っている。
With reference to FIG. 2, the underground cable 10 is insulated from a
地中ケーブル１０における導体７１は、送電に用いられ、高圧電圧が印加されている。遮蔽層７５は、導電性である一方、地中ケーブル１０の途中で接地されている。このため、遮蔽層７５の電圧は、導体７１と比べて低い。
The
送電システム５０２では、一例として、配電方式として３相３線式が用いられる。送電システム５０２では、３相の地中ケーブル１０として、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが設けられる。
In the
再び図１を参照して、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおいて、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの各々の遮蔽層７５が露出している。これらの遮蔽層７５における露出部分に、それぞれ端子が設けられる。
With reference to FIG. 1 again, in the
地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、それぞれ、ケーブル端末１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおいて接地ノード１５に接続されている。より詳細には、地中ケーブル１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの各々に設けられた端子が接地ノード１５にケーブル等を介して接続されることにより、各地中ケーブル１０の遮蔽層７５が接地される。
The
たとえば、地中ケーブル１０は、普通接続部４１および絶縁接続部４２において端部同士が接続された複数のケーブルにより構成される。
For example, the underground cable 10 is composed of a plurality of cables in which ends are connected to each other at a
図３は、本発明の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる普通接続部における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。図３では、説明を容易にするために、地中ケーブル１０Ａのうちの導体７１および遮蔽層７５を主に示している。以下で説明する内容は、地中ケーブル１０Ｂおよび地中ケーブル１０Ｃについても同様である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a method of connecting an underground cable at a normal connection portion used in the power transmission system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the
図３を参照して、普通接続部４１において、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２が接続されている。普通接続部４１において、たとえば、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２の導体７１同士の接続部分において地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２の遮蔽層７５が露出する。
With reference to FIG. 3, underground cables 10A1 and 10A2 are connected at the
普通接続部４１では、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５をたとえば導電性のワイヤ１２を用いて結線する。
In the
そして、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５における露出部分に端子８１が設けられる。なお、端子８１は、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５における露出部分に設けられてもよい。
When the
そして、端子８１が接地ノード１３にケーブル等を介して接続されることにより、地中ケーブル１０Ａの遮蔽層７５が接地される。
Then, the terminal 81 is connected to the
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる絶縁接続部における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。図４では、説明を容易にするために、地中ケーブル１０Ａの構成のうちの導体７１および遮蔽層７５を主に示している。以下で説明する内容は、地中ケーブル１０Ｂおよび地中ケーブル１０Ｃについても同様である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a method of connecting an underground cable in an insulated connection portion used in the power transmission system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 4, for ease of explanation, the
図４を参照して、絶縁接続部４２において、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２が接続されている。絶縁接続部４２において、たとえば、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２の導体７１同士の接続部分において地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２の遮蔽層７５が露出し、露出部分に端子８１等がそれぞれ設けられる。
With reference to FIG. 4, underground cables 10A1 and 10A2 are connected at the
絶縁接続部４２では、地中ケーブル１０Ａ１の導体７１および地中ケーブル１０Ａ２の導体７１が接続される場合、たとえば地中ケーブル１０Ａ１における端子８１と地中ケーブル１０Ａ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５が接続される。
In the
図５は、本発明の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる絶縁接続部における地中ケーブルの接続方法の他の例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing another example of a method of connecting an underground cable in an insulated connection portion used in the power transmission system according to the first embodiment of the present invention.
図５を参照して、絶縁接続部４２において、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２が接続され、地中ケーブル１０Ｂ１，１０Ｂ２が接続され、地中ケーブル１０Ｃ１，１０Ｃ２が接続されている。絶縁接続部４２において、たとえば、地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２の導体７１同士の接続部分において地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２の遮蔽層７５が露出し、地中ケーブル１０Ｂ１，１０Ｂ２の導体７１同士の接続部分において地中ケーブル１０Ｂ１，１０Ｂ２の遮蔽層７５が露出し、地中ケーブル１０Ｃ１，１０Ｃ２の導体７１同士の接続部分において地中ケーブル１０Ｃ１，１０Ｃ２の遮蔽層７５が露出し、露出部分に端子８１等がそれぞれ設けられる。
With reference to FIG. 5, in the
絶縁接続部４２では、たとえば、地中ケーブル１０Ａ１における端子８１と地中ケーブル１０Ｂ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｂ２の遮蔽層７５が接続され、地中ケーブル１０Ｂ１における端子８１と地中ケーブル１０Ｃ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ｂ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ｃ２の遮蔽層７５が接続され、上記地中ケーブル１０Ｃ１における端子８１と地中ケーブル１０Ａ２における端子８１とをワイヤ１２を用いて結線することにより、地中ケーブル１０Ｃ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５が接続される。
In the
このように、送電システム５０２では、絶縁接続部４２において、地中ケーブル１０がクロスボンド接続されてもよい。
As described above, in the
［部分放電検出装置］
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。図６では、説明を容易にするために、地中ケーブル１０のうち地中ケーブル１０Ａを主に示している。以下で説明する内容は、地中ケーブル１０Ｂおよび地中ケーブル１０Ｃについても同様である。[Partial discharge detector]
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a partial discharge detection system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 6, the
図６を参照して、部分放電検出システム５０１は、部分放電検出装置５００Ａ，５００Ｂを備える。部分放電検出装置５００Ａ，５００Ｂは、地中ケーブル１０を備える電力系統に用いられる。以下、部分放電検出装置５００Ａ，５００Ｂの各々を部分放電検出装置５００とも称する。
With reference to FIG. 6, the partial
部分放電検出装置５００は、たとえば絶縁接続部４２に対応して設けられる。図６に示す例では、部分放電検出装置５００Ａは、絶縁接続部４２Ａに対応して設けられており、部分放電検出装置５００Ｂは、絶縁接続部４２Ｂに対応して設けられている。
The partial
部分放電検出装置５００Ａ，５００Ｂは、地中ケーブル１０の部分放電を検出する。
The partial
たとえば、地中ケーブル１０Ａには電源コイルが取り付けられる。電源コイルには、地中ケーブル１０の導体７１を通して流れる電流による誘導電流が流れる。これにより、電源コイルは、電流を取り出すことができる。部分放電検出装置５００は、たとえば電源コイルによって得られた電力により動作する。
For example, a power coil is attached to the
［部分放電検出装置の構成］
図７は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置の構成を示す図である。[Configuration of partial discharge detector]
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention.
図７を参照して、部分放電検出装置５００は、信号検出部１２０と、放電検出部３００とを備える。
With reference to FIG. 7, the partial
信号検出部１２０は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の変化を検出信号として検出する。より詳細には、信号検出部１２０は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の誘導電流を検出する。
The
［信号検出部］
信号検出部１２０は、カレントトランス（ＣＴ）１００と、信号出力部１１０とを含む。信号検出部１２０は、たとえば、地中ケーブル１０の接続部である絶縁接続部４２において誘導電流を検出する。[Signal detector]
The
図８は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置におけるＣＴの構成を示す図である。 FIG. 8 is a diagram showing a configuration of CT in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention.
図８を参照して、ＣＴ１００は、リングコア１０１と、巻線１０２とを含む。リングコア１０１には、巻線１０２が巻かれている。巻線１０２は、信号出力部１１０に接続されている。
With reference to FIG. 8, the
ＣＴ１００は、たとえば、導電ケーブル５３がリングコア１０１を貫通するように取り付けられる。導電ケーブル５３は、たとえばワイヤ１２である。
The CT100 is attached, for example, so that the
より詳細には、再び図４および図６を参照して、絶縁接続部４２における部分放電検出装置５００Ａ，５００ＢのＣＴ１００は、地中ケーブル１０Ａ１の遮蔽層７５および地中ケーブル１０Ａ２の遮蔽層７５を接続するワイヤ１２がリングコア１０１を貫通するように取り付けられる。
More specifically, with reference to FIGS. 4 and 6 again, the CT100 of the partial
遮蔽層７５および導電ケーブル５３を通して電流が流れると、誘導結合により、巻線１０２を通して誘導電流が流れる。放電検出部３００は、信号出力部１１０を介して、巻線１０２を通して流れる誘導電流に応じたアナログ信号である検出信号を受ける。
When a current flows through the
なお、信号検出部１２０は、ＣＴ１００の代わりにアンテナを含み、地中ケーブル１０における部分放電発生時に放出される電磁波を検出する構成であってもよい。当該アンテナは、たとえば３０ＭＨｚ〜３００ＭＨｚのＶＨＦ帯または３００ＭＨｚ〜１ＧＨｚのＵＨＦ帯を受信帯域とするアンテナであり、信号出力部１１０に接続され、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の変化に基づく電磁波を受信する。
The
放電検出部３００は、信号出力部１１０を介して、当該アンテナにおいて受信された電磁波に応じたアナログ信号である検出信号を受ける。
The
［部分放電検出装置の他の例］
図９は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置の構成の他の例を示す図である。[Other examples of partial discharge detector]
FIG. 9 is a diagram showing another example of the configuration of the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention.
図９を参照して、部分放電検出装置５１１は、信号検出部１２１と、放電検出部３００とを備える。
With reference to FIG. 9, the partial
信号検出部１２１は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５の電位の変化を検出信号として検出する。
The
より詳細には、信号検出部１２１は、金属箔電極１０５，１０６と、信号出力部１１１とを含む。信号検出部１２１は、たとえば、地中ケーブル１０の接続部である絶縁接続部４２において遮蔽層７５と静電結合する。
More specifically, the
図１０は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置における金属箔電極の取り付け例を示す図である。 FIG. 10 is a diagram showing an example of mounting a metal leaf electrode in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention.
図９および図１０を参照して、金属箔電極１０５，１０６は、信号出力部１１１に接続されている。
With reference to FIGS. 9 and 10, the
金属箔電極１０５，１０６は、たとえば、絶縁接続部４２における絶縁筒７７を介して互いに反対側において、地中ケーブル１０のシース７６の表面に貼り付けられる。より詳細には、たとえば地中ケーブル１０Ａ１，１０Ａ２が接続される絶縁接続部４２において、金属箔電極１０５は、地中ケーブル１０Ａ１のシース７６の表面に貼り付けられ、金属箔電極１０６は、地中ケーブル１０Ａ２のシース７６の表面に貼り付けられる。
The
なお、金属箔電極１０５，１０６は、地中ケーブル１０Ａ２のシース７６の外周を覆うように貼り付けられてもよい。また、各金属箔電極が貼り付けられる位置および金属箔電極の個数は限定されず、３つ以上の金属箔電極が貼り付けられてもよい。
The
遮蔽層７５および導電ケーブル５３を通して電流が流れると、誘導結合により、金属箔電極１０５，１０６を通して誘導電流が流れる。信号検出部１２１は、金属箔電極１０５，１０６を通して流れる誘導電流を検出する。放電検出部３００は、信号出力部１１１を介して、当該誘導電流に基づく、遮蔽層７５の電位の変化に応じたアナログ信号である検出信号を受ける。
When a current flows through the
［放電検出部］
放電検出部３００は、信号検出部１２０または１２１により検出された検出信号に基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。より詳細には、放電検出部３００は、信号検出部１２０または１２１により検出された誘導電流に基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。[Discharge detector]
The
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置における放電検出部の構成を示す図である。 FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a discharge detection unit in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention.
図１１を参照して、放電検出部３００は、ＨＰＦ３０１と、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）３０２と、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｅｒ）３０３と、ＦＦＴ処理部３０４と、フィルタ処理部３１０と、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アンプ３０５と、ＡＤＣ３０６と、検出部３２０と、スイッチ制御部３３０と、記憶部３４０とを含む。
With reference to FIG. 11, the
フィルタ処理部３１０は、アナログスイッチ３１１と、ＢＰＦ３１２Ａ，３１２Ｂ，３１２Ｃとを有する。以下、ＢＰＦ３１２Ａ，３１２Ｂ，３１２Ｃの各々をＢＰＦ３１２とも称する。
The
ＨＰＦ３０１は、信号出力部１１０または１１１を介して受けたアナログ信号の周波数成分のうち、所定の周波数以下の成分を減衰させた信号をＬＮＡ３０２へ出力する。信号出力部１１０または１１１を介して受けたアナログ信号には、地中ケーブル１０等の伝送経路において重畳されるたとえば１．６ＭＨｚ未満の帯域のノイズが多く含まれている。ＨＰＦ３０１は、たとえば１．６ＭＨｚ未満の周波数成分を減衰させることにより、信号出力部１１０または１１１を介して受けたアナログ信号に含まれるノイズを除去する。
The
ＬＮＡ３０２は、ＨＰＦ３０１から受けたアナログ信号を所定のゲインで増幅し、増幅したアナログ信号をＡＤＣ３０３およびフィルタ処理部３１０へ出力する。
The
ＡＤＣ３０３は、ＬＮＡ３０２から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換してＦＦＴ処理部３０４へ出力する。
The
ＦＦＴ処理部３０４は、ＡＤＣ３０３から受けたデジタル信号に対してＦＦＴ等の信号処理を行い、処理後のデジタル信号を検出部３２０へ出力する。
The
検出部３２０は、ＦＦＴ処理部３０４から受けたデジタル信号に基づいて、ＨＰＦ３０１が出力するアナログ信号の周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルをスイッチ制御部３３０へ出力する。
The
スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいてスイッチ制御信号を生成し、生成したスイッチ制御信号をアナログスイッチ３１１へ出力することにより、アナログスイッチ３１１を切り替える。
The
アナログスイッチ３１１は、スイッチ制御部３３０から受けたスイッチ制御信号に応じて、ＬＮＡ３０２から受けたアナログ信号の出力先のＢＰＦ３１２を切り替える。
The
３つのＢＰＦ３１２の通過帯域は、それぞれ異なる。たとえば、ＢＰＦ３１２Ａの通過帯域は５ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ未満であり、ＢＰＦ３１２Ｂの通過帯域は１０ＭＨｚ以上１５ＭＨｚ未満であり、ＢＰＦ３１２Ｃの通過帯域は１５ＭＨｚ以上２０ＭＨｚ未満である。
The pass bands of the three BPF 312s are different. For example, the pass band of
スイッチ制御部３３０は、３つのＢＰＦ３１２の中から、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先とすべき１つのＢＰＦ３１２を選択する。より詳細には、スイッチ制御部３３０は、３つのＢＰＦ３１２の各々の通過帯域のうち、ＬＮＡ３０２から出力されるアナログ信号においてノイズ成分が最も少ない通過帯域を判断し、当該通過帯域に対応するＢＰＦ３１２を選択する。
The
たとえば、スイッチ制御部３３０は、信号検出部１２０または１２１によって検出された検出信号に基づいて、複数のＢＰＦ３１２の中からいずれか１つのＢＰＦ３１２を選択する。より詳細には、スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいて、３つのＢＰＦ３１２の各々の通過帯域のうち、ＬＮＡ３０２から出力されるアナログ信号の信号レベルが最も低い通過帯域に対応するＢＰＦ３１２を選択する。
For example, the
ここで、部分放電による電流波形はインパルス波形である。上記周波数スペクトルにおけるインパルス波形の成分は、各ＢＰＦ３１２の通過帯域において等しく広がっているため、インパルス波形の成分によって生じる各通過帯域におけるスペクトルレベルの差は無視できるほど小さい。したがって、上記周波数スペクトルに基づいて、３つのＢＰＦ３１２の各々の通過帯域のうち、ＬＮＡ３０２から出力されるアナログ信号の信号レベルが最も低い通過帯域を、ノイズ成分が最も少ない通過帯域とみなすことができる。
Here, the current waveform due to partial discharge is an impulse waveform. Since the components of the impulse waveform in the frequency spectrum are equally spread in the pass band of each BPF 312, the difference in spectrum level in each pass band caused by the components of the impulse waveform is negligibly small. Therefore, based on the frequency spectrum, the pass band having the lowest signal level of the analog signal output from the
スイッチ制御部３３０は、スイッチ制御信号をアナログスイッチ３１１へ出力することにより、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先を、選択したＢＰＦ３１２に切り替える。スイッチ制御部３３０は、選択したＢＰＦ３１２を示す選択情報を検出部３２０へ出力する。
The
たとえば、スイッチ制御部３３０は、定期的または不定期に、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいてＢＰＦ３１２を選択し、選択結果に応じてアナログスイッチ３１１を切り替える。
For example, the
なお、スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいてアナログスイッチ３１１を切り替える構成に限らず、検出部３２０がＡＤＣ３０６から受けるデジタル信号を定期的または不定期に監視し、デジタル信号の値すなわちデジタル信号に含まれるノイズ成分の量の変化に基づいてアナログスイッチ３１１を切り替える構成であってもよい。
The
ＢＰＦ３１２は、信号検出部１２０または１２１によって検出された検出信号である、巻線１０２を通して流れる誘導電流、または金属箔電極１０５，１０６を通して流れる誘導電流に応じたアナログ信号を受ける。より詳細には、ＢＰＦ３１２は、ＨＰＦ３０１、ＬＮＡ３０２およびアナログスイッチ３１１経由で当該アナログ信号を受ける。ＢＰＦ３１２は、アナログスイッチ３１１から受けたアナログ信号の周波数成分のうち、自己の通過帯域外の成分を減衰させたアナログ信号をＡＧＣアンプ３０５へ出力する。
The BPF 312 receives an analog signal corresponding to an induced current flowing through the winding 102 or an induced current flowing through the
ＡＧＣアンプ３０５は、ＡＤＣ３０６へのアナログ信号の出力レベルが一定となるように、ＢＰＦ３１２から受けた信号を増幅してＡＤＣ３０６へ出力する。
The
ＡＤＣ３０６は、ＡＧＣアンプ３０５から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換して検出部３２０へ出力する。
The
検出部３２０は、３つのＢＰＦ３１２のうちの少なくともいずれか１つのＢＰＦ３１２の出力信号と、対応の当該ＢＰＦ３１２の物性に関する特性データとに基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。より詳細には、検出部３２０は、スイッチ制御部３３０が選択したＢＰＦ３１２の出力信号と、当該ＢＰＦ３１２の物性に関する特性データとに基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。
The
たとえば、検出部３２０は、選択したＢＰＦ３１２が出力したアナログ信号を増幅およびデジタル変換したデジタル信号ＳをＡＤＣ３０６から受けて、受けたデジタル信号Ｓと当該ＢＰＦ３１２の特性データとを用いた演算を行うことにより、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。
For example, the
記憶部３４０は、３つのＢＰＦ３１２の特性に関する特性データをそれぞれ記憶する。より詳細には、記憶部３４０は、上記特性データとして、３つのＢＰＦ３１２のパルス応答特性たとえばインパルス応答波形Ｉｍｐをそれぞれ記憶する。
The
検出部３２０は、スイッチ制御部３３０から受けた選択情報の示すＢＰＦ３１２のインパルス応答波形Ｉｍｐを記憶部３４０から取得し、取得したインパルス応答波形ＩｍｐとＡＤＣ３０６から受けたデジタル信号Ｓとを用いた演算を行うことにより、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。
The
ＦＦＴ処理部３０４、検出部３２０およびスイッチ制御部３３０の一部または全部は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサをソフトウェアで動作させることにより実現される。また、ＦＦＴ処理部３０４、検出部３２０およびスイッチ制御部３３０の各々の機能の一部または全部は、たとえば、ＣＰＵおよびＤＳＰ等のプロセッサをソフトウェアで動作させることにより実現される。
A part or all of the
図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る放電検出部におけるＢＰＦのインパルス応答波形の一例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram showing an example of an impulse response waveform of BPF in the discharge detection unit according to the first embodiment of the present invention.
図１２を参照して、ＢＰＦ３１２のインパルス応答波形Ｉｍｐは、時刻ｔ０から時刻ｔａまでの期間Ｔ１におけるサンプル数がＫのデジタル信号として記憶部３４０に保存されている。たとえば、インパルス応答波形Ｉｍｐは、１つ以上の極大値と１つ以上の極小値とを有する波形である。
With reference to FIG. 12, the impulse response waveform Imp of BPF 312 is stored in the
検出部３２０は、以下の式（１）に従って、時刻ｔから時刻ｔ＋Ｔ１までの期間Ｔ１におけるデジタル信号Ｓに含まれるＫ個のサンプリング値のうちのＸ番目の値と、インパルス応答波形ＩｍｐのＸ番目の値とを乗算し、サンプリング値ごとの乗算により得られたＫ個の値を加算することにより演算値Ｙ（ｔ）を算出する。
式（１）において、Ｓ（ｔ）は時刻ｔにおけるデジタル信号Ｓの値である。 In equation (1), S (t) is the value of the digital signal S at time t.
図１３は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置における放電検出部による演算結果を示す図である。図１３において、縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示す。 FIG. 13 is a diagram showing a calculation result by the discharge detection unit in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 13, the vertical axis represents voltage and the horizontal axis represents time.
図１３を参照して、検出部３２０は、期間Ｔ１の開始時刻をデジタル信号Ｓの１サンプル分ずつシフトさせることにより、各開始時刻に対応する演算値Ｙ（ｔ）を算出する。検出部３２０は、ＡＤＣ３０６からデジタル信号Ｓを１サンプル分受けるたびに、デジタル信号Ｓとインパルス応答波形Ｉｍｐとを乗算することにより演算値Ｙ（ｔ）を算出してもよいし、ＡＤＣ３０６から受けたデジタル信号Ｓの所定数たとえばＫ個のサンプリング値を蓄積し、蓄積した各サンプリング値とインパルス応答波形Ｉｍｐとを乗算することにより演算値Ｙ（ｔ）を算出してもよい。
With reference to FIG. 13, the
たとえば、時刻ｔｋから時刻ｔｋ＋Ｔ１までの期間Ｔ１におけるデジタル信号Ｓにインパルス波形が含まれていない場合、演算値Ｙ（ｔｋ）はゼロに近い値となる。一方で、時刻ｔｍから時刻ｔｍ＋Ｔ１までの期間Ｔ１におけるデジタル信号Ｓにインパルス波形が含まれている場合、演算値Ｙ（ｔｍ）はある程度大きな値となる。 For example, when the digital signal S in the period T1 from the time tk to the time tk + T1 does not include the impulse waveform, the calculated value Y (tk) is close to zero. On the other hand, when the digital signal S in the period T1 from the time tm to the time tm + T1 includes the impulse waveform, the calculated value Y (tm) becomes a large value to some extent.
検出部３２０は、算出した演算値Ｙ（ｔ）に基づいて、部分放電を検出する。たとえば、記憶部３４０は、部分放電の検出に用いる演算値Ｙ（ｔ）のしきい値ＴｈＡを記憶している。検出部３２０は、演算値Ｙ（ｔ）としきい値ＴｈＡとを比較し、演算値Ｙ（ｔ）がしきい値ＴｈＡ以上である場合、部分放電が発生していると判断する。
The
検出部３２０は、部分放電によるインパルス信号のレベルを算出する。より詳細には、たとえば、記憶部３４０は、ＬＮＡ３０２のゲイン、およびＢＰＦ３１２のインパルス応答特性の入出力比を記憶している。検出部３２０は、ＡＧＣアンプ３０５のゲインがモニタ可能である場合、記憶部３４０からＬＮＡ３０２のゲインおよび選択したＢＰＦ３１２のインパルス応答特性の入出力比を取得し、ＬＮＡ３０２のゲイン、ＡＧＣアンプ３０５のゲイン、選択したＢＰＦ３１２のインパルス応答特性の入出力比、および演算値Ｙ（ｔ）に基づいて、部分放電によるインパルス信号のレベルを算出する。
The
また、検出部３２０は、地中ケーブル１０の導体７１に印加されている高圧電圧における、部分放電によるインパルス信号の位相（以下、インパルス位相とも称する。）を算出する。より詳細には、検出部３２０は、たとえば、地中ケーブル１０に取り付けられた上述したような電源コイルを介して、導体７１を通して流れる電流による誘導電流の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの波形を検出する。検出部３２０は、検出した波形に基づいて、導体７１に印加されている高圧電圧の波形のゼロクロス点を検出する。
Further, the
検出部３２０は、検出したゼロクロス点および部分放電によるインパルス信号の発生タイミングに基づいて、インパルス位相を算出する。なお、検出部３２０は、導体７１に印加されている高圧電圧に関する情報たとえば上記ゼロクロス情報を、外部装置である中央監視装置との通信により取得する構成であってもよい。
The
検出部３２０は、検出した部分放電によるインパルス信号のレベル、およびインパルス位相等を含む部分放電情報を作成し、作成した部分放電情報を記憶部３４０に保存する。検出部３２０は、記憶部３４０に保存した部分放電情報に基づいて、たとえば機械学習の手法を用いてしきい値ＴｈＡを更新する。
The
［変形例１］
図１４は、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置の変形例１における放電検出部の構成を示す図である。[Modification 1]
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a discharge detection unit in a
図１４を参照して、変形例１に係る放電検出部３００Ａは、図１１に示す放電検出部３００と比べて、ＡＤＣ３０３を含まず、フィルタ処理部３１０がＬＰＦ３１３を有する。より詳細には、放電検出部３００Ａは、ＨＰＦ３０１と、ＬＮＡ３０２と、ＦＦＴ処理部３０４と、フィルタ処理部３１０と、ＡＧＣアンプ３０５と、ＡＤＣ３０６と、検出部３２０と、スイッチ制御部３３０と、記憶部３４０とを含む。以下で説明する内容以外は図１１に示す放電検出部３００と同様である。
With reference to FIG. 14, the
フィルタ処理部３１０は、アナログスイッチ３１１と、ＢＰＦ３１２Ａ，３１２Ｂ，３１２Ｃと、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１３とを有する。ＬＰＦ３１３のカットオフ周波数は、たとえば、ＡＤＣ３０６のサンプリング周波数の１／２以下の周波数である。
The
スイッチ制御部３３０は、定期的または不定期に、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先とすべきフィルタとしてＬＰＦ３１３を選択し、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先をＬＰＦ３１３に切り替える。
The
ＬＰＦ３１３は、アナログスイッチ３１１から受けたアナログ信号の周波数成分のうち、所定の周波数以上の成分を減衰させたアナログ信号をＡＧＣアンプ３０５へ出力する。
The
ＡＧＣアンプ３０５は、ＡＤＣ３０６へのアナログ信号の出力レベルが一定となるように、ＬＰＦ３１３から受けた信号を増幅してＡＤＣ３０６へ出力する。
The
ＡＤＣ３０６は、ＡＧＣアンプ３０５から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換してＦＦＴ処理部３０４へ出力する。
The
ＦＦＴ処理部３０４は、ＡＤＣ３０６から受けたデジタル信号に対してＦＦＴ等の信号処理を行い、処理後のデジタル信号を検出部３２０へ出力する。
The
検出部３２０は、ＦＦＴ処理部３０４から受けたデジタル信号に基づいて、ＬＰＦ３１３が出力するアナログ信号の周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルをスイッチ制御部３３０へ出力する。
The
スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいて、３つのＢＰＦ３１２の中から、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先とすべき１つのＢＰＦ３１２を選択する。スイッチ制御部３３０は、スイッチ制御信号をアナログスイッチ３１１へ出力することにより、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先を、選択したＢＰＦ３１２に切り替える。スイッチ制御部３３０は、ＬＰＦ３１３を選択したことを示す選択情報を検出部３２０へ出力する。
The
［変形例２］
部分放電検出装置５００または５１１は、ＣＴ１００または金属箔電極１０５，１０６を用いて得られた電力により動作する構成であってもよい。[Modification 2]
The partial
たとえば、部分放電検出装置５００または５１１は、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の誘導電流を用いて動作する。
For example, the
より詳細には、地中ケーブル１０の遮蔽層７５には、地中ケーブル１０の導体７１を通して流れる送電用の電流の影響による誘導電流であるシース電流が流れている。
More specifically, a sheath current, which is an induced current due to the influence of a power transmission current flowing through the
部分放電検出システム５０１では、地中ケーブル１０においてＣＴ１００または金属箔電極１０５，１０６を設ける構成により、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れるシース電流を取り出すことができる。
In the partial
部分放電検出装置５００または５１１は、たとえば６０Ｈｚ以下の周波数の電流を通過させるフィルタを備える。部分放電検出装置５００または５１１は、取り出した各シース電流から、フィルタを用いて５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの低周波電流を取り出す。
The partial
そして、部分放電検出装置５００または５１１は、取り出した各低周波電流を整流して合成することにより、部分放電検出装置５００または５１１を動作させるのに十分な電源電流を生成する。部分放電検出装置５００または５１１は、生成した電源電流により動作する。
Then, the partial
なお、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、放電検出部３００におけるフィルタ処理部３１０は３つのＢＰＦ３１２を有する構成であるとしたが、これに限定するものではない。フィルタ処理部３１０は、２つ以下のＢＰＦ３１２を有する構成であってもよいし、４つ以上のＢＰＦ３１２を有する構成であってもよい。
In the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、放電検出部３００において、記憶部３４０が、ＢＰＦ３１２の特性データとしてインパルス応答波形Ｉｍｐを記憶しており、検出部３２０が、デジタル信号Ｓと記憶部３４０における当該インパルス応答波形Ｉｍｐとを乗算することにより演算値Ｙ（ｔ）を算出する構成であるとしたが、これに限定するものではなく、以下のような構成であってもよい。すなわち、記憶部３４０は、ＢＰＦ３１２の通過帯域に含まれる周波数の正弦波の波形を記憶している。検出部３２０は、デジタル信号Ｓと記憶部３４０における当該正弦波の波形とを乗算することにより演算値Ｙ（ｔ）を算出する。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, in the
また、以下のような構成であってもよい。すなわち、放電検出部３００において、記憶部３４０は、ＢＰＦ３１２の特性データとしてパルス応答特性以外の特性データを記憶している。検出部３２０は、デジタル信号Ｓと記憶部３４０における当該特性データとに基づいて部分放電を検出する。
Further, the configuration may be as follows. That is, in the
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、信号検出部１２０または１２１は、絶縁接続部４２などの地中ケーブル１０の接続部において誘導電流を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。信号検出部１２０または１２１は、地中ケーブル１０における接続部以外の部分において誘導電流を検出する構成であってもよい。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、放電検出部３００は、ＡＧＣアンプ３０５を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。放電検出部３００は、ＡＧＣアンプ３０５に代えて、自動利得制御機能を有しない通常のアンプを含む構成であってもよい。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
また、放電検出部３００は、ＡＧＣアンプ３０５に代えて、外部からゲインを調整可能なアンプを含む構成であってもよい。この場合、たとえば、検出部３２０は、所定期間たとえば導体７１に印加されている高圧電圧の数周期分の期間におけるデジタル信号Ｓの最大値に応じてゲイン制御信号を生成し、生成したゲイン制御信号を上記アンプへ出力することにより、上記アンプのゲインを調整する。
Further, the
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、放電検出部３００において、スイッチ制御部３３０が、３つのＢＰＦ３１２の中から、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先とすべき１つのＢＰＦ３１２を選択し、検出部３２０が、選択されたＢＰＦ３１２の出力すなわちＡＤＣ３０６を介して受けたデジタル信号Ｓと対応のインパルス応答波形Ｉｍｐとを用いた演算により、部分放電を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではなく、以下のような構成であってもよい。すなわち、スイッチ制御部３３０が、アナログスイッチ３１１によるアナログ信号の出力先とすべき２つ以上のＢＰＦ３１２を選択する。検出部３２０が、選択されたＢＰＦ３１２ごとに、デジタル信号Ｓと対応のインパルス応答波形Ｉｍｐとを用いた演算を行い、それぞれの演算結果に基づいて部分放電を検出する。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, in the
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、信号検出部１２０が、ＣＴ１００を介して、地中ケーブル１０の遮蔽層７５を通して流れる電流の誘導電流を検出し、放電検出部３００が、信号検出部１２０により検出された誘導電流に基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではなく、以下のような構成であってもよい。すなわち、信号検出部１２０は、ＣＴ１００とは異なる他の電流センサを介して、遮蔽層７５を通して流れる電流の変化を検出信号として検出する。放電検出部３００が、信号検出部１２０により検出された検出信号に基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
ところで、地中ケーブルにおける部分放電をより正確に検出することが可能な技術が望まれる。 By the way, a technique capable of more accurately detecting a partial discharge in an underground cable is desired.
これに対して、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置は、地中ケーブル１０を備える電力系統に用いられる。信号検出部１２０または１２１は、地中ケーブル１０の遮蔽層を通して流れる電流の変化、または遮蔽層７５の電位の変化を検出信号として検出する。放電検出部３００は、信号検出部１２０または１２１によって検出された検出信号に基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。放電検出部３００は、検出信号を受けるＢＰＦ３１２と、ＢＰＦ３１２の特性データを記憶する記憶部３４０とを含む。放電検出部３００は、ＢＰＦ３１２の出力信号と、記憶部３４０における特性データとに基づいて、部分放電を検出する。
On the other hand, the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention is used in a power system including an underground cable 10. The
このように、遮蔽層７５を通して流れる電流に基づくアナログ信号を受けるＢＰＦ３１２の出力信号と、ＢＰＦ３１２の特性データとに基づいて部分放電を検出する構成により、当該アナログ信号における、当該特性データに応じた波形の有無を検知することができる。これにより、たとえば、遮蔽層７５を通して流れる電流に含まれるノイズ成分の影響を低減しながら、部分放電による電流波形を検知することができる。
In this way, the waveform corresponding to the characteristic data in the analog signal is configured to detect the partial discharge based on the output signal of the BPF 312 that receives the analog signal based on the current flowing through the
したがって、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、地中ケーブル１０における部分放電をより正確に検出することができる。また、一般的に、部分放電によるインパルス信号をデジタル信号処理によって検出するためには、たとえば数ＧＨｚのサンプリング周波数での高速サンプリングが可能なＡＤＣが必要となる。これに対して、上記アナログ信号を、ＢＰＦ３１２を介して解析する構成により、ＢＰＦ３１２の通過帯域に対応した比較的低速なＡＤＣを使用可能となり、製造コストを低減することができる。 Therefore, the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention can more accurately detect the partial discharge in the underground cable 10. Further, in general, in order to detect an impulse signal due to partial discharge by digital signal processing, an ADC capable of high-speed sampling at a sampling frequency of, for example, several GHz is required. On the other hand, by configuring the analog signal to be analyzed via the BPF 312, a relatively low-speed ADC corresponding to the pass band of the BPF 312 can be used, and the manufacturing cost can be reduced.
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、記憶部３４０は、特性データとして、ＢＰＦ３１２のパルス応答特性を記憶する。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、部分放電によって多く発生するパルス状の電流波形を良好に検知可能な検出装置を実現することができる。 With such a configuration, it is possible to realize a detection device capable of satisfactorily detecting a pulsed current waveform generated frequently due to partial discharge.
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、放電検出部３００は、通過帯域が互いに異なる複数のＢＰＦ３１２を含む。記憶部３４０は、複数のＢＰＦ３１２の各々の特性データを記憶している。放電検出部３００は、少なくともいずれか１つのＢＰＦ３１２の出力信号と、対応の特性データとに基づいて部分放電を検出する。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、たとえば地中ケーブル１０の敷設環境に応じた適切なＢＰＦ３１２を選択して部分放電を検出することができる。これにより、多様な環境下において部分放電をより正確に検出することができる。 With such a configuration, it is possible to detect a partial discharge by selecting an appropriate BPF 312 according to the laying environment of the underground cable 10, for example. As a result, partial discharge can be detected more accurately in various environments.
また、本発明の第１の実施の形態に係る部分放電検出装置では、放電検出部３００は、信号検出部１２０または１２１によって検出された検出信号に基づいて複数のＢＰＦ３１２の中からいずれか１つのＢＰＦ３１２を選択し、選択したＢＰＦ３１２の出力信号と、対応の特性データとに基づいて部分放電を検出する。
Further, in the partial discharge detection device according to the first embodiment of the present invention, the
このような構成により、たとえば、複数のＢＰＦ３１２の各々の通過帯域のうち、遮蔽層７５を通して流れる電流においてノイズ成分が最も少ない通過帯域を有するＢＰＦ３１２を選択することにより、部分放電をより正確に検出することができる。
With such a configuration, for example, the partial discharge is detected more accurately by selecting the BPF 312 having the pass band having the least noise component in the current flowing through the
次に、本発明の他の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Next, other embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are designated by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
＜第２の実施の形態＞
本実施の形態は、第１の実施の形態に係る部分放電検出装置と比べて、アナログフィルタの代わりにデジタルフィルタを用いる部分放電検出装置に関する。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る部分放電検出装置と同様である。<Second Embodiment>
The present embodiment relates to a partial discharge detection device that uses a digital filter instead of an analog filter as compared with the partial discharge detection device according to the first embodiment. Except for the contents described below, the device is the same as the partial discharge detection device according to the first embodiment.
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る部分放電検出装置における放電検出部の構成を示す図である。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration of a discharge detection unit in the partial discharge detection device according to the second embodiment of the present invention.
図１５を参照して、放電検出部４００は、ＨＰＦ３０１と、ＬＮＡ３０２と、ＡＤＣ３０３と、ＦＦＴ処理部３０４と、フィルタ処理部４１０と、検出部３２０と、スイッチ制御部３３０と、記憶部３４０とを含む。
With reference to FIG. 15, the
フィルタ処理部４１０は、スイッチ４１１と、デジタルフィルタであるＢＰＦ４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃとを有する。以下、ＢＰＦ４１２Ａ，４１２Ｂ，４１２Ｃの各々をＢＰＦ４１２とも称する。
The
ＦＦＴ処理部３０４、検出部３２０、スイッチ制御部３３０およびフィルタ処理部４１０の一部または全部は、たとえば、ＣＰＵおよびＤＳＰ等のプロセッサをソフトウェアで動作させることにより実現される。また、ＦＦＴ処理部３０４、検出部３２０、スイッチ制御部３３０およびフィルタ処理部４１０の各々の機能の一部または全部は、たとえば、ＣＰＵおよびＤＳＰ等のプロセッサをソフトウェアで動作させることにより実現される。
A part or all of the
ＨＰＦ３０１は、信号出力部１１０または１１１を介して受けたアナログ信号の周波数成分のうち、所定の周波数以下の成分を減衰させた信号をＬＮＡ３０２へ出力する。
The
ＬＮＡ３０２は、ＨＰＦ３０１から受けたアナログ信号を所定のゲインで増幅し、増幅したアナログ信号をＡＤＣ３０３へ出力する。
The
ＡＤＣ３０３は、ＬＮＡ３０２から受けたアナログ信号をデジタル信号に変換してＦＦＴ処理部３０４およびＢＰＦ４１２へ出力する。
The
ＦＦＴ処理部３０４は、ＡＤＣ３０３から受けたデジタル信号に対してＦＦＴ等の信号処理を行い、処理後のデジタル信号を検出部３２０へ出力する。
The
検出部３２０は、ＦＦＴ処理部３０４から受けたデジタル信号に基づいて、ＨＰＦ３０１が出力するアナログ信号の周波数スペクトルを生成し、生成した周波数スペクトルをスイッチ制御部３３０へ出力する。
The
３つのＢＰＦ４１２の通過帯域は、それぞれ異なる。たとえば、ＢＰＦ４１２Ａの通過帯域は５ＭＨｚ以上１０ＭＨｚ未満であり、ＢＰＦ４１２Ｂの通過帯域は１０ＭＨｚ以上１５ＭＨｚ未満であり、ＢＰＦ４１２Ｃの通過帯域は１５ＭＨｚ以上２０ＭＨｚ未満である。 The pass bands of the three BPF 412s are different from each other. For example, the pass band of BPF412A is 5 MHz or more and less than 10 MHz, the pass band of BPF412B is 10 MHz or more and less than 15 MHz, and the pass band of BPF412C is 15 MHz or more and less than 20 MHz.
ＢＰＦ４１２は、ＡＤＣ３０３から受けたデジタル信号の周波数成分のうち、自己の通過帯域外の成分を減衰させたデジタル信号をスイッチ４１１へ出力する。
The BPF 412 outputs to the switch 411 a digital signal obtained by attenuating a component outside its own pass band among the frequency components of the digital signal received from the
スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいてスイッチ制御信号を生成し、生成したスイッチ制御信号をスイッチ４１１へ出力することにより、スイッチ４１１を切り替える。
The
スイッチ４１１は、ＢＰＦ４１２から受けたデジタル信号を選択的に検出部３２０へ出力する。より詳細には、スイッチ４１１は、スイッチ制御部３３０から受けたスイッチ制御信号に応じて、ＢＰＦ４１２Ａから受けたデジタル信号を検出部３２０へ出力するか、ＢＰＦ４１２Ｂから受けたデジタル信号を検出部３２０へ出力するか、またはＢＰＦ４１２Ｃから受けたデジタル信号を検出部３２０へ出力するかを切り替える。
The
スイッチ制御部３３０は、３つのＢＰＦ４１２の中から、スイッチ４１１を介して検出部３２０へデジタル信号を出力する１つのＢＰＦ４１２を選択する。より詳細には、スイッチ制御部３３０は、３つのＢＰＦ４１２の各々の通過帯域のうち、ＡＤＣ３０３から出力されるデジタル信号においてノイズ成分が最も少ない通過帯域を判断し、当該通過帯域に対応するＢＰＦ４１２を選択する。
The
たとえば、スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいて、３つのＢＰＦ４１２の各々の通過帯域のうち、ＡＤＣ３０３から出力されるデジタル信号の値が最も小さい通過帯域に対応するＢＰＦ４１２を選択する。
For example, the
ここで、部分放電による電流波形はインパルス波形である。上記周波数スペクトルにおけるインパルス波形の成分は、各ＢＰＦ４１２の通過帯域において等しく広がっているため、インパルス波形の成分によって生じる各通過帯域におけるスペクトルレベルの差は無視できるほど小さい。したがって、上記周波数スペクトルに基づいて、３つのＢＰＦ４１２の各々の通過帯域のうち、ＡＤＣ３０３から出力されるデジタル信号の値が最も小さい通過帯域を、ノイズ成分が最も少ない通過帯域とみなすことができる。
Here, the current waveform due to partial discharge is an impulse waveform. Since the components of the impulse waveform in the frequency spectrum are equally spread in the pass band of each BPF 412, the difference in spectrum level in each pass band caused by the components of the impulse waveform is negligibly small. Therefore, based on the frequency spectrum, the passband having the smallest value of the digital signal output from the
スイッチ制御部３３０は、スイッチ制御信号をスイッチ４１１へ出力することにより、スイッチ４１１を介して検出部３２０へデジタル信号を出力するＢＰＦ４１２を、選択したＢＰＦ４１２に切り替える。
By outputting the switch control signal to the
たとえば、スイッチ制御部３３０は、定期的または不定期に、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいてＢＰＦ４１２を選択し、選択結果に応じてスイッチ４１１を切り替える。
For example, the
なお、スイッチ制御部３３０は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいてスイッチ４１１を切り替える構成に限らず、検出部３２０がスイッチ４１１から受けるデジタル信号を定期的または不定期に監視し、デジタル信号の値すなわちデジタル信号に含まれるノイズ成分の量の変化に基づいてスイッチ４１１を切り替える構成であってもよい。
The
検出部３２０は、スイッチ４１１の出力信号と、スイッチ制御部３３０が選択したＢＰＦ４１２の物性に関する特性データとに基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する。検出部３２０による部分放電の検出方法の詳細は、第１の実施の形態で説明した内容と同様である。
The
また、スイッチ制御部３３０およびスイッチ４１１に代えて、ＢＰＦ４１２の検出部３２０への出力を制御するＢＰＦ制御部を用いてもよい。すなわち、ＢＰＦ制御部は、検出部３２０から受けた周波数スペクトルに基づいて、ＡＤＣ３０３から出力されるデジタル信号の値が最も小さい通過帯域に対応するＢＰＦ４１２を選択する。ＢＰＦ制御部は、各ＢＰＦ４１２へ制御信号を出力することにより、選択したＢＰＦ４１２に検出部３２０へのデジタル信号の出力を開始させ、他のＢＰＦ４１２に検出部３２０へのデジタル信号の出力を停止させる。
Further, instead of the
また、検出部３２０は、スイッチ４１１の出力信号とＢＰＦ４１２の物性に関する特性データとに基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する構成であるとしたが、これに限定するものではない。検出部３２０は、たとえば、作成した周波数スペクトルの一部を抽出し、抽出したスペクトルと、当該スペクトルの周波数帯域の物性に関する特性データとに基づいて、地中ケーブル１０における部分放電を検出する構成であってもよい。
Further, the
その他の構成および動作は第１の実施の形態に係る部分放電検出装置と同様であるため、ここでは詳細な説明を繰り返さない。 Since other configurations and operations are the same as those of the partial discharge detection device according to the first embodiment, detailed description will not be repeated here.
本発明の第２の実施の形態に係る部分放電検出装置では、各ユニットの一部または全部のソフトウェア処理に用いるプロセッサを共通化することができるため、コストを低減することができる。 In the partial discharge detection device according to the second embodiment of the present invention, the processor used for software processing of a part or all of each unit can be shared, so that the cost can be reduced.
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the above embodiments are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the claims rather than the above description, and it is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有する地中ケーブルにおける部分放電を検出する部分放電検出装置であって、
前記地中ケーブルの遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、
前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、
前記放電検出部は、
前記検出信号を受けるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタのインパルス応答波形を記憶する記憶部とを含み、
前記放電検出部は、前記バンドパスフィルタの出力信号と、前記記憶部における前記インパルス応答波形とに基づいて、前記部分放電を検出する、部分放電検出装置。The above description includes the features described below.
[Appendix 1]
A partial discharge detection device that detects partial discharge in an underground cable having a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer that covers the periphery of the conductor, and a shielding layer that is a conductor that covers the periphery of the insulating layer. hand,
A signal detection unit that detects a change in the current flowing through the shielding layer of the underground cable or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal.
A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal detected by the signal detection unit is provided.
The discharge detection unit
A bandpass filter that receives the detection signal and
A storage unit for storing the impulse response waveform of the bandpass filter is included.
The discharge detection unit is a partial discharge detection device that detects the partial discharge based on the output signal of the bandpass filter and the impulse response waveform in the storage unit.
１０ 地中ケーブル
１１ ケーブル端末
１２ ワイヤ
１３，１５ 接地ノード
３１ マンホール
４１ 普通接続部
４２ 絶縁接続部
４３ 地上接続部
５３ 導電ケーブル
７１ 導体
７２ 内部半導電層
７３ 絶縁体
７４ 外部半導電層
７５ 遮蔽層
７６ シース
７７ 絶縁筒
８１ 端子
１００ ＣＴ
１０１ リングコア
１０２ 巻線
１０５，１０６ 金属箔電極
１１０，１１１ 信号出力部
１２０，１２１ 信号検出部
３００ 放電検出部
３０１ ＨＰＦ
３０２ ＬＮＡ
３０３ ＡＤＣ
３０４ ＦＦＴ処理部
３０５ ＡＧＣアンプ
３０６ ＡＤＣ
３１０ フィルタ処理部
３１１ アナログスイッチ
３１２ ＢＰＦ
３１３ ＬＰＦ
３２０ 検出部
３３０ スイッチ制御部
３４０ 記憶部
４００ 放電検出部
４１０ フィルタ処理部
４１１ スイッチ
４１２ ＢＰＦ
５００，５１１ 部分放電検出装置
５０１ 部分放電検出システム
５０２ 送電システム10 Underground cable 11
101
302 LNA
303 ADC
304
310
313 LPF
320
500,511 Partial
Claims (6)
前記遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、
前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、
前記放電検出部は、
前記検出信号を受けるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタの特性に関する時系列データである特性データを記憶する記憶部とを含み、
前記放電検出部は、前記バンドパスフィルタの出力信号の時系列データと、前記記憶部における前記特性データとを時系列における順番ごとに乗算し、乗算により得られる値を加算することにより算出される演算値に基づいて、前記部分放電を検出する、部分放電検出装置。 A partial discharge detection device that detects partial discharge in an underground cable having a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer that covers the periphery of the conductor, and a shielding layer that is a conductor that covers the periphery of the insulating layer. hand,
A signal detection unit that detects a change in the current flowing through the shielding layer or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal.
A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal detected by the signal detection unit is provided.
The discharge detection unit
A bandpass filter that receives the detection signal and
Includes a storage unit that stores characteristic data that is time-series data related to the characteristics of the bandpass filter.
The discharge detection unit is calculated by multiplying the time-series data of the output signal of the bandpass filter and the characteristic data in the storage unit in each order in the time series, and adding the values obtained by the multiplication. A partial discharge detection device that detects the partial discharge based on the calculated value.
前記記憶部は、複数の前記バンドパスフィルタの各々の前記特性データを記憶しており、
前記放電検出部は、少なくともいずれか１つの前記バンドパスフィルタの出力信号の時系列データと、対応の前記特性データとを時系列における順番ごとに乗算し、乗算により得られる値を加算することにより算出される前記演算値に基づいて前記部分放電を検出する、請求項１または請求項２に記載の部分放電検出装置。 The discharge detector includes a plurality of bandpass filters having different pass bands.
The storage unit stores the characteristic data of each of the plurality of bandpass filters.
The discharge detection unit multiplies the time-series data of the output signal of at least one of the bandpass filters and the corresponding characteristic data in each order in the time series, and adds the values obtained by the multiplication. detecting said partial discharge on the basis of the calculation value calculated partial discharge detection device according to claim 1 or claim 2.
前記遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、
前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、
前記放電検出部は、
前記検出信号を受けるバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタの特性に関する特性データを記憶する記憶部とを含み、
前記放電検出部は、前記バンドパスフィルタの出力信号と、前記記憶部における前記特性データとを用いた演算により算出される演算値に基づいて、前記部分放電を検出し、
前記放電検出部は、前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて複数の前記バンドパスフィルタの中からいずれか１つの前記バンドパスフィルタを選択し、選択した前記バンドパスフィルタの出力信号と、対応の前記特性データとを用いた演算により算出される前記演算値に基づいて前記部分放電を検出する、部分放電検出装置。 A partial discharge detection device that detects partial discharge in an underground cable having a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer that covers the periphery of the conductor, and a shielding layer that is a conductor that covers the periphery of the insulating layer. hand,
A signal detection unit that detects a change in the current flowing through the shielding layer or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal.
A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal detected by the signal detection unit is provided.
The discharge detection unit
A bandpass filter that receives the detection signal and
A storage unit for storing characteristic data relating to the characteristics of the bandpass filter is included.
The discharge detection unit detects the partial discharge based on the calculated value calculated by the calculation using the output signal of the bandpass filter and the characteristic data in the storage unit.
The discharge detection unit selects any one of the bandpass filters from the plurality of bandpass filters based on the detection signal detected by the signal detection unit, and the output signal of the selected bandpass filter. When, for detecting the partial discharge on the basis of the calculation value calculated by the calculation using the corresponding said characteristic data, partial discharge detection device.
前記遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、
前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、
前記放電検出部は、
前記検出信号を受ける、通過帯域が互いに異なる複数のバンドパスフィルタと、
前記複数のバンドパスフィルタの各々の特性に関する特性データを記憶する記憶部とを含み、
前記放電検出部は、前記信号検出部によって検出された前記検出信号の周波数スペクトルに基づいて前記複数のバンドパスフィルタの中からいずれか１つの前記バンドパスフィルタを選択し、選択した前記バンドパスフィルタの出力信号と、前記記憶部における対応の前記特性データとに基づいて前記部分放電を検出する、部分放電検出装置。 A partial discharge detection device that detects partial discharge in an underground cable having a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer that covers the periphery of the conductor, and a shielding layer that is a conductor that covers the periphery of the insulating layer. hand,
A signal detection unit that detects a change in the current flowing through the shielding layer or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal.
A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal detected by the signal detection unit is provided.
The discharge detection unit
A plurality of bandpass filters having different pass bands and receiving the detection signal,
A storage unit for storing characteristic data relating to the characteristics of each of the plurality of bandpass filters is included.
The discharge detection unit selects any one of the bandpass filters from the plurality of bandpass filters based on the frequency spectrum of the detection signal detected by the signal detection unit, and selects the bandpass filter. A partial discharge detection device that detects the partial discharge based on the output signal of the above and the corresponding characteristic data in the storage unit.
前記遮蔽層を通して流れる電流の変化、または前記遮蔽層の電位の変化を検出信号として検出する信号検出部と、
前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて、前記地中ケーブルにおける部分放電を検出する放電検出部とを備え、
前記放電検出部は、
前記検出信号を受ける、通過帯域が互いに異なる複数のバンドパスフィルタと、
前記複数のバンドパスフィルタの各々の特性に関する特性データを記憶する記憶部とを含み、
前記放電検出部は、前記信号検出部によって検出された前記検出信号に基づいて前記複数のバンドパスフィルタの中からいずれか１つの前記バンドパスフィルタを選択し、選択した前記バンドパスフィルタの出力信号と、前記記憶部における対応の前記特性データとに基づいて前記部分放電を検出し、
前記放電検出部は、さらに、
前記複数のバンドパスフィルタのうちの前記検出信号に基づいて選択される前記バンドパスフィルタのみへ前記検出信号を出力するスイッチを含む、部分放電検出装置。 A partial discharge detection device that detects partial discharge in an underground cable having a linear conductor for transmitting electric power, an insulating layer that covers the periphery of the conductor, and a shielding layer that is a conductor that covers the periphery of the insulating layer. hand,
A signal detection unit that detects a change in the current flowing through the shielding layer or a change in the potential of the shielding layer as a detection signal.
A discharge detection unit that detects a partial discharge in the underground cable based on the detection signal detected by the signal detection unit is provided.
The discharge detection unit
A plurality of bandpass filters having different pass bands and receiving the detection signal,
A storage unit for storing characteristic data relating to the characteristics of each of the plurality of bandpass filters is included.
The discharge detection unit selects any one of the bandpass filters from the plurality of bandpass filters based on the detection signal detected by the signal detection unit, and the output signal of the selected bandpass filter. The partial discharge is detected based on the corresponding characteristic data in the storage unit.
The discharge detection unit further
A partial discharge detection device including a switch that outputs the detection signal only to the bandpass filter selected based on the detection signal among the plurality of bandpass filters.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019018142 | 2019-02-04 | ||
| JP2019018142 | 2019-02-04 | ||
| PCT/JP2019/041839 WO2020161967A1 (en) | 2019-02-04 | 2019-10-25 | Partial discharge detection device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2020161967A1 JPWO2020161967A1 (en) | 2021-02-18 |
| JP6835300B2 true JP6835300B2 (en) | 2021-02-24 |
Family
ID=71946976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020553555A Active JP6835300B2 (en) | 2019-02-04 | 2019-10-25 | Partial discharge detector |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6835300B2 (en) |
| CN (1) | CN113227803B (en) |
| WO (1) | WO2020161967A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116325030A (en) * | 2020-11-24 | 2023-06-23 | 雷莫尼股份公司 | System and method for detecting insulation defects in an underground power cable |
| JPWO2022172541A1 (en) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3444449A1 (en) * | 1984-12-06 | 1986-06-12 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | DEMODULATOR FOR DIGITAL RECEIVERS |
| JPH05157796A (en) * | 1991-12-10 | 1993-06-25 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Partial discharge measuring apparatus |
| JPH08152453A (en) * | 1994-11-28 | 1996-06-11 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Measuring method for partial discharge |
| EP1391739A1 (en) * | 2001-05-15 | 2004-02-25 | Synchro Co., Ltd | Waveform detector and state monitoring system using it |
| KR100812291B1 (en) * | 2003-10-22 | 2008-03-10 | 가부시키가이샤후지쿠라 | Insulation degradation diagnosis apparatus |
| JP2005283523A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-13 | Tempearl Ind Co Ltd | Device for detecting occurrence of partial discharge |
| JP5369490B2 (en) * | 2008-05-13 | 2013-12-18 | シンフォニアテクノロジー株式会社 | Arc detection device and aircraft equipped with the same |
| JP2010133747A (en) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Meidensha Corp | Partial discharge discrimination method |
| EP2204660B1 (en) * | 2008-12-30 | 2018-06-27 | Omicron electronics GmbH | Method and device for determining partial discharges from an electric component |
| EP2360486B1 (en) * | 2010-02-24 | 2018-09-05 | Omicron electronics GmbH | Method for calibrating a partial discharge measurement device |
| CN104614639B (en) * | 2010-03-05 | 2018-02-06 | 瑞典爱立信有限公司 | Assess the noise and excessively stream on power line |
| JP2011237182A (en) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Fujikura Ltd | Device and method for determining partial discharge |
| US20150142344A1 (en) * | 2013-10-18 | 2015-05-21 | Utilx Corporation | Method and apparatus for measuring partial discharge charge value in frequency domain |
| JP6253775B2 (en) * | 2014-06-10 | 2017-12-27 | 株式会社日立製作所 | Partial discharge diagnosis system and partial discharge diagnosis method |
| JP6215992B2 (en) * | 2016-03-29 | 2017-10-18 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | Power cable insulation degradation position estimation method and estimation system |
-
2019
- 2019-10-25 WO PCT/JP2019/041839 patent/WO2020161967A1/en active Application Filing
- 2019-10-25 CN CN201980085916.2A patent/CN113227803B/en active Active
- 2019-10-25 JP JP2020553555A patent/JP6835300B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113227803B (en) | 2022-07-01 |
| WO2020161967A1 (en) | 2020-08-13 |
| CN113227803A (en) | 2021-08-06 |
| JPWO2020161967A1 (en) | 2021-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2007273231B2 (en) | Detection and monitoring of partial discharge of a power line | |
| JP4592592B2 (en) | Insulation deterioration diagnosis device | |
| JP6835300B2 (en) | Partial discharge detector | |
| US11125802B2 (en) | Method and testing device for measuring partial discharge pulses of a shielded cable | |
| EP0679261B1 (en) | Method and apparatus for measuring partial discharges in cables | |
| WO2006019164A1 (en) | Device and method for detecting partial discharge of rotary electric machine | |
| KR20130004477A (en) | Evaluating noise and excess current on a power line | |
| PL181679B1 (en) | Apparatus for detecting electric discharges in an object being tested | |
| WO2014070528A1 (en) | High performance sensor for partial discharge signal-analyzing systems | |
| CN106249054A (en) | Capacitance type potential transformer and integration detection sensor thereof | |
| JP4132550B2 (en) | Insulation diagnostic device | |
| JP2004347424A (en) | Hot-line insulation deterioration diagnostic method and its device | |
| CN114521237A (en) | Detection of partial discharges | |
| CN113167829B (en) | Communication device | |
| CN114910747A (en) | Arc fault detection circuit and method for detecting arc fault | |
| CN116601506A (en) | System and method for detecting faults in medium voltage circuits | |
| WO2022172541A1 (en) | Cable monitoring device, management device, cable monitoring system, and cable monitoring method | |
| JP2903195B2 (en) | Partial discharge measurement method | |
| CN114200252A (en) | Cable fault detection device | |
| EP2673755B1 (en) | Security system, controller for a security system, transducing cable for a security system and method for detecting a disturbance and determining the location of the disturbance | |
| JPH0361912B2 (en) | ||
| JP2004053486A (en) | Partial discharge detection device and partial discharge detection method | |
| JPH0278974A (en) | Electric apparatus | |
| JP2002323532A (en) | Partial discharge detecting method for electric appliance | |
| JP2019203830A (en) | Voltage measuring device and voltage measuring method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200930 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200930 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200930 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20201109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201117 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201208 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210118 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6835300 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |