JPH01217271A - Apparatus for detecting insulating state - Google Patents
Apparatus for detecting insulating stateInfo
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- JPH01217271A JPH01217271A JP63043529A JP4352988A JPH01217271A JP H01217271 A JPH01217271 A JP H01217271A JP 63043529 A JP63043529 A JP 63043529A JP 4352988 A JP4352988 A JP 4352988A JP H01217271 A JPH01217271 A JP H01217271A
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- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明（ｊ絶縁状態の検知装置に係り、特に電力伝送経
路の絶縁不良線路を特定する装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an insulation state detection device, and particularly to a device for identifying a poorly insulated line in a power transmission path.
一般に、埋設された電カケープルやこれに接続される電
力機器には種々の要因により局部的な絶縁不良か生しる
ことがある。In general, local insulation defects may occur in buried power cables and power equipment connected thereto due to various factors.
このような絶縁不良の原因としては機械的外力によるも
の、絶縁材の化学的変化によるもの、所謂水トリーによ
るもの等があるが、重大事故の８割はこのような絶縁劣
化に起因するものであるため従来より種々の絶縁検査方
法が提案されている。Causes of such insulation failures include mechanical external forces, chemical changes in the insulation material, and so-called water trees, but 80% of serious accidents are caused by such insulation deterioration. Therefore, various insulation testing methods have been proposed.
その−例として電力伝送系を定期的に停電状態にして行
うものがある。まず直流電圧を線路中に印加して検査４
〜る方法では、第１として部分放電の測定、第２として
残留電圧・放電電流・残留電荷による誘電緩和現象、第
３として電位減衰・漏れ電流による絶縁性能の測定等が
挙げられる。An example of this is a method in which the power transmission system is periodically brought into a power outage state. First, apply DC voltage to the line and inspect 4.
The methods include firstly measuring partial discharge, secondly measuring dielectric relaxation phenomena due to residual voltage, discharge current, and residual charge, and thirdly measuring insulation performance using potential attenuation and leakage current.
一方、交流電圧を線路中に印加して検査する方法では、
第１として部分放電の測定、第２として誘電正接による
誘電緩和現象の測定等が挙げられる。On the other hand, in the method of testing by applying AC voltage to the line,
The first method includes measurement of partial discharge, and the second method includes measurement of dielectric relaxation phenomenon due to dielectric loss tangent.
またこれとは別に、電力伝送経路を活線状態で検査する
方法として、ポータプル測定器を用いて測定する方法が
ある。Apart from this, there is a method of testing the power transmission path in a live state by using a portable measuring device.
Ｃ発明が解決しようとする問題点〕
ところか、前記した従来の検出方法のうち電力伝送系を
定期的に停電状態にして行うものにあっては、各線路を
順次測定しなければならないため時間がかかり、また、
−回の停電によって測定できる箇所にも制限がある。こ
のため、絶縁状態が経時的に悪化した場合でもその傾向
を知ることができず予防措置を採ることができないとい
う問題がある。[Problems to be solved by the invention C] However, among the conventional detection methods described above, which are performed by periodically putting the power transmission system in a power outage state, each line must be measured sequentially, which takes time. It takes a while, and
- There are restrictions on the locations that can be measured due to power outages. For this reason, even if the insulation condition deteriorates over time, there is a problem in that it is impossible to know the trend and it is impossible to take preventive measures.
一方、ポータプル測定器を用いて電力伝送経路を活線状
態で検査する方法では、準備作業や測定に人手を要する
のは勿論、特に安全性の確保が困難であるためホ１ｊ定
に熟練を要するという問題がある。On the other hand, the method of inspecting the power transmission path in a live state using a portable measuring device not only requires human labor for preparation work and measurement, but also requires skill in the test since it is particularly difficult to ensure safety. There is a problem.
本発明は前記事項に鑑みてなされたもので、電力機器や
電カケープルの絶縁状態を活線状態で常時監視すること
ができるようにした絶縁状態の検知装置を提供すること
を技術的課題とずろ。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a technical problem is to provide an insulation state detection device that can constantly monitor the insulation state of power equipment and power cables in a live line state. .
本発明は前記技術的課題を解決するために、一系統以上
の電力伝送経路を有する伝送系において以下のような構
成とした。In order to solve the above technical problem, the present invention has the following configuration in a transmission system having one or more power transmission paths.
即ち、電力伝送経路の絶縁性能が低下した際、その部位
に発生ずる＝Ｉロナ放電または部分放電に起因して発生
ずる進行波を検出するセンサＳと、このセンサＳからの
信号を人力とし、その強度を測定する測定部３とを備え
ており、ｔｉｉＪ記センザセン、起磁力と磁束密度が略
比例関係を有する路線形のＢ Ｉ−（特性であり、かつ
低周波域から高周波域まで透磁率が略一定である環状の
コアＫに、両端を短絡した第１巻線Ｍｌと第２巻線Ｍ２
とを巻回して絶縁状態の検知装置とした。That is, when the insulation performance of the power transmission path deteriorates, there is a sensor S that detects the traveling wave that occurs due to Irona discharge or partial discharge that occurs in that part, and a signal from this sensor S is human-powered. It is equipped with a measuring section 3 for measuring the strength, and is equipped with a measuring section 3 that measures the strength of the magnetic field. A first winding Ml and a second winding M2, both ends of which are short-circuited, are connected to an annular core K whose ends are substantially constant.
was wound to form an insulation state detection device.
また、電力伝送経路の絶縁性能が低下した際、その部位
に発生するコロナ放電または部分放電に起因して発生ず
る進行波を検出するセンサＳと、このセンサＳからの信
号を入力とし、その強度を測定する測定部３とを備えて
おり、前記コアＫを、コバルトを主成分とするアモルフ
ァス金属で形成して絶縁状態の検知装置とした。In addition, when the insulation performance of the power transmission path deteriorates, there is a sensor S that detects the traveling wave generated due to corona discharge or partial discharge that occurs in that part, and the signal from this sensor S is input, and its intensity is The core K is formed of an amorphous metal containing cobalt as a main component to provide an insulating state detection device.
前記センサＳは、起磁力と磁束密度が略比例関係を有す
る路線形のＢＨ特性であり、かつ低周波域から高周波域
まで透磁率が略一定である環状のコアＫに、両端を短絡
した第１巻線Ｍｌと第２巻線Ｍ２とを巻回したしのとす
ることができ、また、前記コアには、コバルトを主成分
とするアモルファス金属で形成することができる。The sensor S has a linear BH characteristic in which magnetomotive force and magnetic flux density have a substantially proportional relationship, and has a ring-shaped core K whose magnetic permeability is substantially constant from a low frequency range to a high frequency range. The first winding Ml and the second winding M2 may be wound together, and the core may be formed of an amorphous metal containing cobalt as a main component.
電力伝送経路に絶縁上の欠陥が生じると、その部位にコ
ロナ放電または部分放電が発生ずる。When an insulation defect occurs in a power transmission path, corona discharge or partial discharge occurs at that location.
するとこの放電に起因して進行波が発生し、欠陥部分か
ら線路上の両方向に進行する。したがってこの進行波の
方向を検出することにより絶縁性能が低下した伝送経路
を特定するこ七ができる。Then, a traveling wave is generated due to this discharge and travels in both directions on the line from the defective part. Therefore, by detecting the direction of this traveling wave, it is possible to identify the transmission path where the insulation performance has deteriorated.
そして、面記進行波の方向を検出する方法として、共通
母線に設置Ｊだ基準点における進行波の進行方向と、共
通母線より取り出した各電力伝送経路における進行波の
進行方向との位相を比較すると欠陥位置を特定すること
も可能となる。As a method of detecting the direction of the traveling wave, the phase of the traveling direction of the traveling wave at the reference point installed on the common bus and the traveling direction of the traveling wave on each power transmission path taken out from the common bus is compared. Then, it becomes possible to specify the defect position.
即ち、第１図により作用の一例を説明すると、まず、Ｐ
点に絶縁劣化が生じるこ七により発生ずる進行波電流（
Ｊずへてのセンサを通過する。ここで第１共通母線Ｌ
Ｐに設置ＪたコンデンサＣの近傍に設けたセンサＳＰを
通る進行波の方向を基準とし、各ケーブル（Ｌ）に設け
たセンサ（Ｓ）を通る進行波電流についてみると当該絶
縁劣化が生じたケーブル（Ｌ＋）のセンサ（Ｓ＋）だけ
が逆方向の進行波を検出することとなる。That is, to explain an example of the action with reference to FIG.
Traveling wave current (
Pass through the sensor at J. Here, the first common bus line L
Based on the direction of the traveling wave passing through the sensor SP installed near the capacitor C installed at J, and looking at the traveling wave current passing through the sensor (S) installed on each cable (L), the insulation deterioration occurred. Only the sensor (S+) of the cable (L+) will detect the traveling wave in the opposite direction.
同作に、第２共通母線Ｌ ＧとアースＧＮＤとの間に位
置するセンサＳＧを通る進行波の方向を基準とすれば、
各ケーブル（Ｌ）に設けたセンサ（Ｓ）を通る進行波電
流についてみると当該絶縁劣化が生じたケーブル（Ｌｌ
）のセンサ（Ｓ４）だけが逆方向の進行波を検出するこ
ととなる。In the same work, if the direction of the traveling wave passing through the sensor SG located between the second common bus line LG and the earth GND is taken as a reference,
Looking at the traveling wave current passing through the sensor (S) installed in each cable (L), we can see that the cable (Ll) with insulation deterioration has occurred.
) only the sensor (S4) detects the traveling wave in the opposite direction.
したがってこれらセンサＳで検出される信号を測定部３
て測定すること？こより絶縁不良箇所が明らかとなる。Therefore, the signals detected by these sensors S are
What should I measure? This makes it clear where the insulation is defective.
進行波検出用のセンサとしては、例えば、以下のにうな
ものを使用することができる。As a sensor for detecting a traveling wave, for example, the following sensors can be used.
即ち、起磁力と磁束密度が略比例関係を有する路線形の
Ｂ Ｔ−Ｉ特性であり、かつ低周波域から高周波域まで
透磁率が略一定である環状コアＫに、両端を短絡した第
１巻線Ｍ１と信号検出用の第２巻線Ｍ２を巻回してセン
サ（信号弁別器）とする。That is, the first core K, which has both ends short-circuited, has a linear BTI characteristic in which magnetomotive force and magnetic flux density have a substantially proportional relationship, and whose magnetic permeability is substantially constant from a low frequency range to a high frequency range. A winding M1 and a second winding M2 for signal detection are wound to form a sensor (signal discriminator).
前記環状コアには例えば、コバルトを主成分とするアモ
ルファス金属で形成することができる。The annular core can be made of, for example, an amorphous metal containing cobalt as a main component.
そして第３図（Ａ）に示すように、環状コアＫに被検出
信号線たるケーブルＬを巻回する。ケーブルしには低周
波電流と高周波電流とが流れており、これによりコアＫ
に起磁力が発生している。Then, as shown in FIG. 3(A), a cable L, which is a signal line to be detected, is wound around the annular core K. Low-frequency current and high-frequency current flow through the cable, which causes the core K to
A magnetomotive force is generated.
第１巻線Ｍ１と第２巻線Ｍ２とはケーブルｌ７（１次コ
イル）に対する２次コイルとして作用ずろため、この起
磁力に応し第１巻線Ｍ１に起電力が生しるがその両端は
短絡しているため、環状コアに内の磁束変化を打ち消す
ような電流が流れる。ここで環状コアには高透磁率であ
り、低周波域から高周波域まで透磁率が略一定であって
、残留磁気及び保磁力が共に小さく、かつ、起磁力と磁
束密度が略比例関係を有する路線形のＢ Ｈ特性を有し
ているため、第１巻線Ｍ１の誘導リアクタンスは低周波
に対しては小となり高周波に対しては大となる。Since the first winding M1 and the second winding M2 act as a secondary coil for the cable l7 (primary coil), an electromotive force is generated in the first winding M1 in response to this magnetomotive force, but an electromotive force is generated at both ends of the coil. Since they are short-circuited, a current flows through the annular core to cancel out the changes in the magnetic flux inside. Here, the annular core has a high magnetic permeability, the permeability is approximately constant from the low frequency range to the high frequency range, both the residual magnetism and the coercive force are small, and the magnetomotive force and the magnetic flux density have a substantially proportional relationship. Since it has a linear BH characteristic, the inductive reactance of the first winding M1 is small for low frequencies and large for high frequencies.
このため低周波成分は打ち消され第２巻線Ｍ２からは高
周波成分のみが得られる。Therefore, the low frequency component is canceled out and only the high frequency component is obtained from the second winding M2.
なお、実際上、第３図（Ｂ）に示すように被検出線りは
コアに内に挿通するたけてよい。In fact, the wire to be detected may be inserted into the core as shown in FIG. 3(B).
前記環状＝Ｊアにの材質は、−例として、コバルト（Ｃ
ｏ）鉄（Ｆｅ）ケイ素（Ｓｌ）ホウ素（Ｂ）モリブデン
（Ｍｏ）ニッケル（Ｎ１）からなり、式％式％（）
（ただしａ−ｆは各成分元素の百分率を示し、ａ＝５０
〜９０、ｂ＝］−１０、ｃ−５〜２０、ｄ−〇〜２０、
ｅ−０〜２０、ｆ＝１−５、てあって、ａ＝ｆの和を１
００とする。）
で表示されている。The material of the annular J is, for example, cobalt (C
o) Consists of iron (Fe) silicon (Sl) boron (B) molybdenum (Mo) nickel (N1), formula % formula % () (where a-f indicates the percentage of each component element, a = 50
~90, b=]-10, c-5~20, d-〇~20,
e-0~20, f=1-5, and the sum of a=f is 1
Set to 00. ) is displayed.
また、環状コアには例えば、コバルト系アモルファス合
金のリボンを使用して、トロイダルコアとし温度１５０
℃〜４５０℃で５〜１８０分間熱処理を行うことによっ
て所望の透磁率を得ることができる。その際、熱処理の
際直流磁界または交流磁界中で行うことが性能の均一化
の点で好ましく、さらに窒素雰囲気中で行うとより安定
した性能を得ることができる。In addition, for the annular core, for example, a ribbon of a cobalt-based amorphous alloy is used to form a toroidal core at a temperature of 150°C.
A desired magnetic permeability can be obtained by performing heat treatment at a temperature of .degree. C. to 450.degree. C. for 5 to 180 minutes. In this case, it is preferable to perform the heat treatment in a direct current magnetic field or an alternating current magnetic field from the viewpoint of uniformity of performance, and more stable performance can be obtained if the heat treatment is performed in a nitrogen atmosphere.
なお、第１巻線Ｍ１と第２巻線Ｍ２とは分巻としてもよ
いが、第１巻線Ｍ１と第２巻線Ｍ２とを一部共用として
もよい。Note that the first winding M1 and the second winding M2 may be divided into separate windings, or the first winding M1 and the second winding M2 may partially be used in common.
また、コアにとしては、例えば、コバルト系アモルファ
ス合金のリボンであるバクームシュメルツェ社の６０２
５Ｆを使用して、トロイダルコアとすれば所望の透磁率
を得ることができる。The core may be, for example, 602 made by Bakum Schmerze, which is a ribbon of cobalt-based amorphous alloy.
By using 5F and forming a toroidal core, the desired magnetic permeability can be obtained.
なお、進行波検出用センサとしては前記したものの他、
伝送するエネルギの性質によっては通過電力計や所謂Ｓ
ＷＩえｉｉ’１等の応用も考えられろ。In addition to the above-mentioned sensors, there are other sensors for detecting traveling waves.
Depending on the nature of the energy to be transmitted, a passing wattmeter or the so-called S
You can also think of applications such as WIEII'1.
本発明の実施例を第１図ないし第９図に基づいて説明す
る。Embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 9.
まず、本出願人は、電力伝送経路中において絶縁不良が
発生した際には、当該部分にコロナ放電や部分放電が発
生し、これら放電に伴って伝送経路中１こ進行波が発生
ずるこ七を確認した。First, the present applicant has discovered that when an insulation failure occurs in a power transmission path, corona discharge or partial discharge occurs in the relevant part, and these discharges generate traveling waves in the transmission path. It was confirmed.
以下、この進行波を基に電力伝送経路中の絶縁不良部分
を検出する装置につき説明する。A device for detecting insulation defects in a power transmission path based on this traveling wave will be described below.
交流電源Ａはまず変電所１に電力を供給し、この変電所
Ｉでは送電線に変圧器Ｔ１と遮断器Ｂ１を介して第１共
通母線１７Ｆとし、この第１共通母線Ｌ Ｐはコンデン
サＣを介して接地（ＧＮＤ）されている。AC power supply A first supplies power to substation 1, and in this substation I, the transmission line is connected to a first common bus 17F via a transformer T1 and a circuit breaker B1, and this first common bus LP is connected to a capacitor C. It is grounded (GND) through the terminal.
コンデンサＣと接地部との間の線路にはこれを取り囲む
ように環状のセンサＳＦが装着されており、このセンサ
ＳＦからの出力信号が共通母線に設置Ｊた乱糸点にお＋
−Ｊる信号となる。A ring-shaped sensor SF is attached to the line between the capacitor C and the grounding part so as to surround it, and the output signal from this sensor SF is sent to the random thread point installed on the common bus line.
-J signal.
前記第１共通母線Ｌ Ｐには夫々遮断器Ｂ２．遮断器Ｂ
３、遮断器Ｂ４を介して送電用のケーブルＬ Ｉ 、ケ
ーブルＬ２、ケーブルＬ３が接続されており、これらケ
ーブルには環状のセンサＳ１．Ｓ２、Ｓ３がケーブルを
取り囲むように装着されている。そして前記ケーブルＬ
ｌは電気需要場所２まで延長されている。The first common bus lines L and P are provided with circuit breakers B2 and B2, respectively. Circuit breaker B
3. A power transmission cable L I , cable L2, and cable L3 are connected via a circuit breaker B4, and a ring-shaped sensor S1. S2 and S3 are attached to surround the cable. and the cable L
l is extended to electricity demand location 2.
電気需要場所２ではケーブルＬ１にセンサＳ４が装着さ
れており、遮断器Ｂ５を介して第２共通母線ＬＧに接続
されている。At the electricity demand location 2, a sensor S4 is attached to the cable L1, and is connected to the second common bus LG via a circuit breaker B5.
前記第２共通母線ＬＧはコンデンサＣを介して接地（Ｇ
ＮＤ）されている。このコンデンサＣと接地部との間の
線路にはこれを取り囲むように環状のセンサＳＧが装着
されており、このセンサＳＧからの出力信号が第２共通
母線■７Ｇの基準点にお１ノる信号となる。The second common bus line LG is grounded (G
ND) has been done. A ring-shaped sensor SG is attached to the line between this capacitor C and the ground section so as to surround it, and the output signal from this sensor SG is sent to the reference point of the second common bus line ■7G. It becomes a signal.
前記第２共通母線ＬＧには遮断器Ｂ６．遮断器Ｂ７を介
して送電用のケーブルＬ４、ケーブルＬ５が接続されて
おり、これらケーブルには環状のセンサＳ５．Ｓ６がこ
れらケーブルを取り囲むように夫々装着されている。The second common bus LG has a circuit breaker B6. Power transmission cables L4 and L5 are connected via circuit breaker B7, and annular sensors S5. S6 are respectively attached to surround these cables.
そして前記ケーブルＬ４は電動機Ｍに接続され、ケーブ
ルＬ５は変圧器′１゛２に接続されている。The cable L4 is connected to the electric motor M, and the cable L5 is connected to the transformer '1'2.
前記センサＳｌ、Ｓ２．Ｓ３の出力信号はスキャン回路
１０に入力されて時系列分割された後、方向比較回路Ｉ
Ｉに入力され前記センサＳＦからの信号と比較されろ。The sensors Sl, S2. The output signal of S3 is input to the scan circuit 10 and divided in time series, and then sent to the direction comparison circuit I.
I is input and compared with the signal from said sensor SF.
この比較結果はデータ伝送回路１２に人力される。This comparison result is input to the data transmission circuit 12 manually.
一方、前記センサＳ５．Ｓ６の出力信号はスキャン回路
２０に入力されて時系列分割された後、方向比較回路２
１に入力され前記センサＳＧからの信号と比較される。On the other hand, the sensor S5. The output signal of S6 is input to the scan circuit 20 and divided in time series, and then sent to the direction comparison circuit 2.
1 and is compared with the signal from the sensor SG.
この比較結果はデータ伝送回路２２に入力される。This comparison result is input to the data transmission circuit 22.
前記データ伝送回路１２とデータ伝送回路２２との夫々
の信号は測定部３３に入力され、これら信号はまず、ス
キャン回路３Ｉに入力されて時系列化された後、高速デ
ータ記憶回路３２に入力されるとともに、警報・表示回
路３３に入力される。The respective signals of the data transmission circuit 12 and the data transmission circuit 22 are input to a measuring section 33, and these signals are first input to a scan circuit 3I and converted into a time series, and then input to a high-speed data storage circuit 32. At the same time, it is input to the alarm/display circuit 33.
高速データ記憶回路３２はパーソナルコンピュータ３４
と接続されデータの授受かなされるようになっている。The high-speed data storage circuit 32 is a personal computer 34
It is connected to the computer and data can be sent and received.
パーソナルコンビコータ３４にはＣＩＩ−
ＲＴ３６及びプリンタ３７が接続され検査結果が表示さ
れるようになっている。前記高速データ記憶回路３２の
具体的ハードウェアを第７図に基づき説明すると、セン
サＳ、このセンサＳの後段に接続されたバッファＢＵ、
バッファＢＵからの信号を増幅するアンプＡＰ、アンプ
Ａ Ｐの後段に接続され出力信号の最大値を検出するピ
ーク゛検出１）Ｓｌこのピーク検出ＰＳと並列的に接続
された２０Ｍ）（ＺのＡ／Ｄコ７バータＡＤ、、ｍれら
ピーク検出ＰＳとＡ／ＤコンバータＡＤとの夫々の出力
信号を記憶し２ＫＢの容量をもつＭＢメモリーボード、
このＭＢメモリーボードに対して信号を授受するパーソ
ナルコンピュータ３４、及び出力装置としてのプリンタ
３５が図示のように接続されることにより構成されてい
る。A CII-RT 36 and a printer 37 are connected to the personal combination coater 34 so that inspection results can be displayed. The specific hardware of the high-speed data storage circuit 32 will be explained based on FIG. 7: a sensor S, a buffer BU connected after the sensor S,
Amplifier AP that amplifies the signal from buffer BU, peak detection 1) Sl that is connected after the amplifier AP and detects the maximum value of the output signal, and 20M) (Z of A/ An MB memory board with a capacity of 2 KB that stores the respective output signals of the D converter AD, m and the peak detection PS and the A/D converter AD,
A personal computer 34 that sends and receives signals to and from this MB memory board, and a printer 35 as an output device are connected as shown in the figure.
次に、前記センサＳの動作原理、及び回路の動作原理を
説明する。Next, the operating principle of the sensor S and the operating principle of the circuit will be explained.
前記センサＳは、第５図に示すように低周波から高周波
まで透磁率が略一定であって、残留磁気及び保磁力が共
に小さく、かつＢ−Ｈ特性が第４図に示すように線形と
なるようコバルト系アモルファス金属で形成したコアＫ
にコイルを巻回して構成したものである。そしてこのコ
イルは第３図に示すようにコアＫに短絡して巻回された
第１巻線Ｍ１と、両端が解放された第２巻線Ｍ２とから
なっている。コアには幅ｌＯ″、７、内径１５０ ”−
＋高さ３′すに形成してあり、前記第１巻線Ｍ＋の巻き
回数は３回、第２巻線Ｍ２の巻き回数は１０回である。As shown in FIG. 5, the sensor S has a substantially constant magnetic permeability from low to high frequencies, small residual magnetism and coercive force, and a linear B-H characteristic as shown in FIG. Core K made of cobalt-based amorphous metal
It is constructed by winding a coil around. As shown in FIG. 3, this coil consists of a first winding M1 wound around the core K in a short-circuit manner, and a second winding M2 having both ends open. The core has a width lO'', 7, and an inner diameter of 150''-
+3' in height, the number of turns of the first winding M+ is three times, and the number of turns of the second winding M2 is ten times.
このような構成とすることにより、電源の周波数とその
高調波である低周波電流と前記したコロナ放電または部
分放電に伴う進行波電流とを弁別することができるよう
になっている。このような構成になるセンサＳの感度を
実験した結果、２０ｐｃ程度のコロナ放電電荷量を検出
することができた。With such a configuration, it is possible to distinguish between the frequency of the power source, a low frequency current that is a harmonic thereof, and the traveling wave current associated with the above-mentioned corona discharge or partial discharge. As a result of experiments on the sensitivity of the sensor S having such a configuration, it was possible to detect a corona discharge charge amount of about 20 pc.
第２図は３相交流を伝送する線路に実施した例を示し、
ここで進行波の進行速度Ｖは、Ｖ−【（透磁率×誘電率
）”）］−’
となる。Figure 2 shows an example of implementation on a line transmitting three-phase alternating current.
Here, the traveling speed V of the traveling wave is V-[(magnetic permeability×permittivity)'')]-'.
ここてポリエチレン絶縁体の誘電率は空気の４倍である
ため伝送線路での伝搬速度は光速の約１／２となるため
、■は１５０ｍ／μＳ程度となる。Here, since the dielectric constant of the polyethylene insulator is four times that of air, the propagation speed in the transmission line is about 1/2 of the speed of light, so (2) is about 150 m/μS.
このように進行波はコアを高速で通過するので鋭いパル
ス起磁ツノが生じる。各巻線には重ねの周波数とその高
調波である低周波電流と、前記したコロナ放電または部
分放電に伴う進行波電流とが誘起するが、第１巻線Ｍ１
の誘導リアクタンスは低周波に対しては小となり、パル
スに対しては大となる。したがって低周波電流ｉＥの起
磁力による磁束変化（Ｊ略完全に打ち消すことはできる
が、進行波１ｐの通過によるパルス電流の起磁力による
磁束変化は打ち消されないで残る。Since the traveling wave passes through the core at high speed in this way, a sharp pulse magnetomotive horn is generated. A low frequency current which is the overlapping frequency and its harmonics, and a traveling wave current associated with the corona discharge or partial discharge described above are induced in each winding, but the first winding M1
The inductive reactance of is small for low frequencies and large for pulses. Therefore, although the magnetic flux change (J) due to the magnetomotive force of the low frequency current iE can be almost completely canceled out, the magnetic flux change due to the magnetomotive force of the pulse current due to the passage of the traveling wave 1p remains without being cancelled.
このため、第２巻線Ｍ２の両端子から進行波の通過に伴
う信号のみを得ることができる。Therefore, only the signal accompanying the passage of the traveling wave can be obtained from both terminals of the second winding M2.
母線Ｌ Ｐに設置したコンデンサＣＴの各相に挿入した
劣化相判定用センザＳＲにより進行波がどの相を通るか
を判別して劣化相の判別信号を得ることができる。また
コンデンサＣＴの共通線に入れたセンサＳＦはどの相が
劣化しても、或は、系統内のとの部分が劣化しても進行
波が同一方向に通過するので、これにより進行波の方向
の基準となる信号を得ることができる。A deteriorated phase determination sensor SR inserted into each phase of the capacitor CT installed on the bus line LP determines which phase the traveling wave passes through, and a deteriorated phase determination signal can be obtained. In addition, the sensor SF connected to the common line of the capacitor CT allows the traveling wave to pass in the same direction no matter which phase deteriorates or even if the parts in the system deteriorate. A reference signal can be obtained.
これら検出コイルからの信号は前記実施例のようにスキ
ャン回路により時系列的に送出してもよいが信号伝送容
量に余裕がある場合には並列処理を行ってもよい。The signals from these detection coils may be sent out in time series by the scan circuit as in the embodiment described above, but if there is sufficient signal transmission capacity, parallel processing may be performed.
前記進行波は放電ノイズと同様の周波数スペクトルを呈
し、広い周波数範囲に渡ってエネルギーを有するが、絶
縁不良に伴うコロナ放電に特有の周波数分布を示す場合
があると共に、不要帯域を制限して外来ノイズに対する
Ｓ／Ｎを向上させるため、バンドパスフィルタを用いて
帯域を制限することが効果的である。The traveling wave exhibits a frequency spectrum similar to that of discharge noise and has energy over a wide frequency range, but it may exhibit a frequency distribution peculiar to corona discharge due to poor insulation, and unnecessary bands may be restricted to prevent external noise. In order to improve the S/N ratio with respect to noise, it is effective to limit the band using a bandpass filter.
このようにバントパスフィルタを用いて実験シたところ
、検出対象とする周波数範囲を３００ＫＨ７から５ Ｍ
Ｈ７の間に設定した場合に良好な結果が得られた。具体
的な通過周波数はスペクトラムアナライザ等を使用して
個々のケースに最適なものとする必要がある。なおこの
フィルタについては前−１５＝
記した単同調型の他、多点同調形の櫛形フィルタを用い
ることができるのは勿論である。When we conducted an experiment using a bandpass filter in this way, we found that the frequency range to be detected was from 300KH7 to 5M
Good results were obtained when it was set during H7. The specific passing frequency must be optimized for each case using a spectrum analyzer or the like. Regarding this filter, of course, in addition to the single tuning type described above, a multi-point tuning type comb filter can be used.
次に、第１図に示す回路において第３図に示すセンサを
用いて、ケーブルの絶縁体の劣化に伴うコロナ放電に起
因する進行波の検出を行った実験結果について第６図と
ともに説明する。グラフ中、Ｊはケーブルに設けたセン
サＳＦの信号特性線、Ｑは母線に設けたセンサＳｌの信
号特性線である。Next, the results of an experiment in which the sensor shown in FIG. 3 was used in the circuit shown in FIG. 1 to detect a traveling wave caused by corona discharge due to deterioration of the cable insulation will be described with reference to FIG. 6. In the graph, J is the signal characteristic line of the sensor SF provided on the cable, and Q is the signal characteristic line of the sensor SI provided on the bus bar.
ケーブルに欠陥があると進行波が両方向に進行するが、
センサＳＦとセンサＳｌとは夫々進行波電流が逆方向に
通過するため、ＪとＱとは位相が略逆となる。これによ
り進行波の存在、即ち、ケーブルに欠陥があることが明
らかとなる。If the cable is defective, the traveling waves will travel in both directions, but
Since the traveling wave current passes through the sensor SF and the sensor Sl in opposite directions, the phases of J and Q are substantially opposite to each other. This reveals the presence of a traveling wave, ie, a defect in the cable.
次に、第８図及び第９図に基づき実際の測定波形につき
説明する。Next, actual measured waveforms will be explained based on FIGS. 8 and 9.
第８図は測定点からみて遠方で進行波が発生した場合を
示し、電動機等の終端負荷で反射した進行波が周期的に
現れている。FIG. 8 shows a case where a traveling wave is generated far away from the measurement point, and the traveling wave reflected by a terminal load such as an electric motor appears periodically.
ところで、コロナ放電に伴うパルスはそのまま観測する
ことも可能ではあるが、極めて短時間に発生ずるもので
あるため、その捕捉が困難である場合がある。そこでパ
ルス検出回路中に共振回路を介挿することによりパルス
の捕捉を容易ならしめることができる。第９図はこのよ
うな回路を用いた場合の波形を示し、Ｊｌはコロナ放電
に伴うパルスであり、その後このパルスは共振回路ヲ励
起して特定周波数の減衰波形Ｊ２を呈する。Incidentally, although it is possible to observe pulses associated with corona discharge as they are, since they occur in an extremely short period of time, it may be difficult to capture them. Therefore, by inserting a resonant circuit into the pulse detection circuit, it is possible to easily capture the pulse. FIG. 9 shows waveforms when such a circuit is used, where Jl is a pulse associated with corona discharge, which then excites the resonant circuit and exhibits a damped waveform J2 of a specific frequency.
なお、コアにの寸法形状および材質は前記した実施例に
限定されることはなく、検出条件に応じて適宜変更でき
るのは勿論である。Note that the dimensions, shape, and material of the core are not limited to those in the embodiments described above, and can of course be changed as appropriate depending on the detection conditions.
本発明によれば、電気機器及びケーブルの絶縁状態を常
時活線状態で監視ずろことができる。また、絶縁状態に
異常が生じたときはその位置を特定することができる。According to the present invention, the insulation state of electrical equipment and cables can be constantly monitored in a live state. Furthermore, when an abnormality occurs in the insulation state, the location can be specified.
このため、絶縁不良を軽微な段階で検知することができ
、絶縁不良による事故を未然に防止するこ′とができる
。Therefore, insulation defects can be detected at a minor stage, and accidents caused by insulation defects can be prevented.
第１図ないし第９図は本発明の実施例を示し、第１図は
全体のブロック図、第２図はセンサ部分の回路図、第３
図（Ａ ＸＢ ’）はセンサの正面図、第４図はセンサ
に用いたコアのＢＨ特性図、第５図はその周波数特性図
、第６図は進行波の検出結果を示すグラフ図、第７図は
信号処理回路のブロック図、第８図及び第９図は測定結
果のグラフ図である。
■・・変電所、 ２・・・電気需要場所、
３・・測定部、
Ｓｌ、Ｓ２．Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ６． ＳＦ・・・セ
ンサ、 Ｍｌ 第１巻線、Ｍ２・
・・第２巻線、 Ｋ コア、Ｃ，ＣＴ
・コンデンサ、 Ｐ・・・絶縁劣化点。
第４図
第６図
−−↑1 to 9 show embodiments of the present invention, in which FIG. 1 is an overall block diagram, FIG. 2 is a circuit diagram of the sensor portion, and FIG.
Figure (A FIG. 7 is a block diagram of the signal processing circuit, and FIGS. 8 and 9 are graphs of measurement results. ■...Substation, 2...Electricity demand location,
3...Measuring section, Sl, S2. S3. S4. S5. S6. SF...Sensor, Ml 1st winding, M2.
・・Second winding, K core, C, CT
・Capacitor, P...Insulation deterioration point. Figure 4 Figure 6--↑
Claims (2)
て、電力伝送経路の絶縁性能が低下した際、その部位に
発生するコロナ放電または部分放電に起因して発生する
進行波を検出するセンサＳと、このセンサＳからの信号
を入力とし、その強度を測定する測定部３とを備えてお
り、前記センサＳは、起磁力と磁束密度が略比例関係を
有する路線形のＢＨ特性であり、かつ低周波域から高周
波域まで透磁率が略一定である環状のコアＫに、両端を
短絡した第１巻線Ｍ１と第２巻線Ｍ２とを巻回してなる
ことを特徴とする絶縁状態の検知装置。(1) In a transmission system that has one or more power transmission paths, when the insulation performance of the power transmission path deteriorates, a sensor S detects traveling waves generated due to corona discharge or partial discharge that occurs in that part and a measuring unit 3 that receives a signal from this sensor S and measures its intensity, and the sensor S has a linear BH characteristic in which magnetomotive force and magnetic flux density have a substantially proportional relationship, The insulating state is characterized in that the first winding M1 and the second winding M2, both ends of which are short-circuited, are wound around an annular core K whose magnetic permeability is substantially constant from a low frequency range to a high frequency range. Detection device.
て、電力伝送経路の絶縁性能が低下した際、その部位に
発生するコロナ放電または部分放電に起因して発生する
進行波を検出するセンサＳと、このセンサＳからの信号
を入力とし、その強度を測定する測定部３とを備えてお
り、前記コアには、コバルトを主成分とするアモルファ
ス金属で形成されていることを特徴とする絶縁状態の検
知装置。(2) In a transmission system having one or more power transmission paths, when the insulation performance of the power transmission path deteriorates, a sensor S detects traveling waves generated due to corona discharge or partial discharge that occurs in that region. and a measuring section 3 which inputs the signal from the sensor S and measures its intensity, and the core includes an insulator formed of an amorphous metal containing cobalt as a main component. Condition detection device.
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043529A JP2869067B2 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Insulation state detector |
| US07/228,578 US4929903A (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Method of and apparatus for assessing insulation conditions |
| CA000573967A CA1294329C (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Method of and apparatus for assessing insulation conditions |
| DE3888751T DE3888751T2 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Procedure for determining the insulation condition. |
| EP93102628A EP0550403B1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Apparatus for assessing insulation conditions |
| DE3856334T DE3856334T2 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Device for evaluating the insulation condition |
| AT93102628T ATE180064T1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | DEVICE FOR ASSESSING THE CONDITION OF INSULATION |
| AT88307260T ATE103713T1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | PROCEDURE FOR DETERMINING THE STATE OF INSULATION. |
| AT93102627T ATE172794T1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | DEVICE FOR ASSESSING THE CONDITION OF INSULATION |
| KR1019880009997A KR920000566B1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Method of and apparatus for assessing insucation conditions |
| DE3856263T DE3856263T2 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Device for assessing the condition of insulation |
| EP88307260A EP0302747B1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Method for assessing insulation conditions |
| EP93102627A EP0544646B1 (en) | 1987-08-07 | 1988-08-05 | Apparatus for assessing insulation conditions |
| CN88104898A CN1018201B (en) | 1987-08-07 | 1988-08-06 | Method and apparatus for detecting insulation conditions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63043529A JP2869067B2 (en) | 1988-02-26 | 1988-02-26 | Insulation state detector |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=12666271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63043529A Expired - Lifetime JP2869067B2 (en) | 1987-08-07 | 1988-02-26 | Insulation state detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869067B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993015411A1 (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-05 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Method for predicting shortcircuit and apparatus therefor |
| EP0806677A1 (en) * | 1989-10-25 | 1997-11-12 | Hitachi Cable, Ltd. | Method for detecting partial discharge |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61227610A (en) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | 株式会社東芝 | Fault detection for gas insulated apparatus |
| JPS6334800A (en) * | 1986-07-28 | 1988-02-15 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | Semiconductor memory |
-
1988
- 1988-02-26 JP JP63043529A patent/JP2869067B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61227610A (en) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | 株式会社東芝 | Fault detection for gas insulated apparatus |
| JPS6334800A (en) * | 1986-07-28 | 1988-02-15 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | Semiconductor memory |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0806677A1 (en) * | 1989-10-25 | 1997-11-12 | Hitachi Cable, Ltd. | Method for detecting partial discharge |
| WO1993015411A1 (en) * | 1992-01-24 | 1993-08-05 | Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. | Method for predicting shortcircuit and apparatus therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2869067B2 (en) | 1999-03-10 |
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