JPH01277776A - 部分放電検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、電気ケーブルの絶縁体等の内部で発生する部
分放電を検出するための部分放電検出装置に関する。

（発明の技術的背景とその課題） 誘電体（絶縁体）に高電圧を印加したとき、その絶縁体
の内部にボイド等の電気的な欠陥があると、その部分に
電界が集中して部分的に放電を生じる。

例えば送電用の高電圧ケーブルの絶縁体中でそのような
部分放電が生じれば、その部分から絶縁体が劣化し、最
悪の場合には絶縁破壊を生じてしまう。これを防止する
ために、事前にケーブル絶縁体中に発生している部分放
電を音響的に検出しようとする方法が知られている。こ
れは、非破壊検査法のうちのアコースティック・エミッ
ション法と呼ばれる方法の一種に属している。

一般に、部分放電を生じた場合、その放電箇所から放電
音が発生する。この放電音は、ケーブル絶縁体中を音波
として伝播する。従って、ケーブル絶縁体外周に超音波
センサのような音響検出素子を接触させておけば、部分
放電の発生箇所やその程度を検出することができる。

ところが、このような音響的な検出を行う場合、外部雑
音対策が特に重要な問題となる。

即ち、第３図に示すように、ケーブル接続部１の外部に
部分放電音検出用センサ２を接触させて、絶縁体３の内
部の欠陥４で発生する部分放電音５を検出していると、
その周囲で発生する騒音６や、他の物体の落下音７、あ
るいは部分放電音検出用センサ２を移動させた場合に発
生する雑音８等が同時にこのセンサ２に検出されてしま
う。この外部雑音は、部分放電検出作業の妨げとなるだ
けでなく、正常な絶縁体中に欠陥があるという誤診断を
してしまう原因ともなる。尚、第３図中ケーブル導体の
図示は省略した。

さてそこで、この部分放電音検出用センサ２の検出出力
のうち、実際に絶縁体３の内部の欠陥４で生じた放電音
５による検出出力のみを得るようにする必要がある。こ
れには、検出出力から放電音以外の雑音を有効に除去し
なけばならない。

（発明の目的） 本発明は以上の点に着目してなされたもので、部分放電
音を検出するためのセンサの外に、専ら外部雑音を検出
するセンサを設けて、部分放電音を検出するためのセン
サの検出信号から外部雑音によるものを除去するように
した部分放電検出装置を提供することを目的とするもの
である。

（発明の概要） 本発明の部分放電検出装置は、部分放電音検出用センサ
と、この部分放電音検出用センサの検出信号を処理する
信号処理回路と、上記部分放電音検出用センサと上記信
号処理回路との間に挿入した検出信号阻止回路と、突発
的外部雑音を検出する外部雑音センサとを有し、上記検
出信号阻止回路は、上記外部雑音センサが突発的外部雑
音を検出したとき、上記部分放電音検出用センサから上
記信号処理回路への上記検出信号の入力を阻止するよう
動作することを特徴とするものである。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は、本発明の部分放電検出装置の実施例を示す概
略構成図である。

この装置は、部分放電音検出用センサ１０と、信号処理
回路１１と、検出信号阻止回路１２と、外部雑音センサ
１３とを有している。

部分放電音検出用センサ１０と外部雑音センサ１３とは
、いずれも、この図に示すように、音響振動を受信する
ホーン１０ａ、１３　ａと、その音響振動を電気信号に
変換するトランスデユーサ１０ｂ、−１３ｂとから構成
されている。このトランスデユーサｆｏｂ、１３ｂには
、例えば既知の圧電性超音波振動体であるＰＺＴを使用
する。そして両センサ１Ｏ２１３は、一体にセンサケー
ス１４の中に収・容されて固定されている。尚、このセ
ンサケース１４中で、部分放電音検出用センサ１ｏは、
被検査物例えばケーブル接続部１の外面に対して、その
ホーン１０ａを密着させることができるように支持固定
されている。これに対して、外部雑音センサ１３は、そ
のホーン１３ａが被検査物とは空間１５をあけて非接触
な状態で保持されるように支持固定されている。従って
、外部雑音センサ１３のホーン１３ａは、部分放電音検
出用センサ１０のホーン１０ａに比べて、被検査物に対
向する部分の音響インピーダンスが著しく異なるように
設定されている。

また、部分放電音検出用センサｌ○の出力は、アンプ１
６により増幅されて、検出信号阻止回路１２を経て信号
処理回路１１に入力するよう結線されている。一方、外
部雑音センサ１３の出力は、アンプ１７により増幅され
て、検出信号阻止回路１２に入力するよう結線されてい
る。

次に、信号処理回路１１は、例えば、オシロスコープや
ペンレコーダ、計測器その他、入力信号波形の解析に使
用される種々の回路から構成される。

また、検出信号阻止回路１２は、整流回路１８と、ピー
クホールド回路１９と、スイッチ回路２０とから構成さ
れている。この整流回路１８は、外部雑音センサ１３の
出力をアンプ１７を介して受は入れ、これを整流する整
流用素子等から成る。また、ピークホールド回路１９は
、入力信号のピーク値を所定時間一定以上のレベルに保
持する回路である。この回路は積分回路等から成リ、信
号波形の測定器等に多用されており、さらに具体的な回
路説明は省略する。スイッチ回路２０は、例えば、部分
放電音検出用センサ１０の検出信号の信号処理回路１１
への伝送路中に直列に挿入されて、その回路をオンオフ
するスイッチから構成される。これは、例えばいわゆる
リードリレーと呼ばれる素子でもよいし、また、制御信
号により入力信号の増幅度を急激に零まで低下すること
のできる増幅回路、あるいは、トランジスタ等から成る
スイッチング素子等から構成してもよい。尚、スイッチ
回路２０は、ピークホールド回路１９から出力される制
御信号により、その入力端子を短絡したり、出力端子を
短絡したりして、実質的に部分放電音検出用センサ１０
の出力が信号処理回路１１に達しないように処理する回
路であればよい。もちろん、整流回路１８やピークホー
ルド回路１９等をマイクロプロセッサを用いたディジタ
ル回路により構成してもさしつかえない。

以上の構成の部分放電検出装置は次のように動作する。

第２図に、部分放電音検出用センサ１０と外部雑音セン
サ１３の検出する検出信号及び、信号処理回路１１の入
力信号の波形を示した。この図と第１図とを併用して、
本発明の部分放電検出装置の動作説明を行う。

まず、ケーブル接続部１の絶縁体３中の欠陥４から部分
放電音が発せられると、これを部分放電音検出用センサ
１０が検出する［第２図（ａ）］。一方、外部雑音セン
サ１３は、ケーブル接続部ｌの外表面・に空間１５を開
けて支持されているので、部分放電音の検出はしない［
（第２図（ｂ）］。この場合、部分放電音検出用センサ
１０の出力する検出信号は、検出信号阻止回路１２を介
して信号処理回路１１に人力し〔第２図（ｃ）１、部分
放電音の解析が進められる。

次に、突発的に、第３図で説明したような外部雑音が発
生すると、部分放電音検出用センサ１０も外部雑音セン
サ１３も同時にその雑音を検出する［第２図（ａ）、（
ｂ）〕。ここで、外部雑音センサ１３の検出信号が検出
信号阻止回路１２に入力すると、その信号が整流回路１
８で整流され、ピークホールド回路１９に人力する。

ピークホールド回路１９は、これによりスイッチ回路２
０に対する制御信号のレベルを所定値以上に引き上げる
。スイッチ回路２０は、その制御信号のレベルが引き上
げられると、そのスイッチをオフにして、これまで部分
放電音検出用センサ１０の出力を信号処理回路１１に伝
送していた回路を遮断する。ピークホールド回路１９は
、この制御信号をその回路定数等から定まる所定時間所
定値以上に保持するので、信号処理回路１１の入力信号
は、その時間だけ零になる［第２図（Ｃ）］。

その後、スイッチ回路２０のスイッチがオンに復帰する
と、再び信号処理回路１１に部分放電音検出用センサ１
０の出力する検出信号が人力し、部分放電音の検出と解
析を続行することが出来る。

実際には、例えば、外部雑音センサ１３の出力する検出
信号を整流回路１８で整流したとき、平常状態で約２ｖ
以下になるよう設定しておき、その整流回路１８の出力
電圧が２ｖを越えた時、ピークホールド回路１９の制御
信号レベルが２ｖ以上になり、スイッチ回路２０のスイ
ッチを動作させるようにする。アンプ１７はこうした検
出信号のレベル調整のために挿入されている。

（発明の効果） 本発明によれば、部分放電検出装置は、部分放電音検出
用センサの他に外部雑音センサを設けて、その外部雑音
センサの検出信号により、部分放電音検出用センサから
信号処理回路への検出信号の人力を阻止するようにした
ので、信号処理回路に外部雑音による不用な信号が入力
せず、部分放電音の検出と解析を容易にする効果がある
。また、検出信号中への外部雑音の入力による、誤診断
も防止する事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の部分放電検出装置の実施例を示ず概略
構成図、第２図はその動作を説明するための各部の信号
の波形図、第３図は従来の部分放電検出装置の問題点を
説明する説明図である。 １０−一−−−−−一部分放電音検出用センサ、１１−
−−−−一−−信号処理回路、 １２−−−−−−−一検出信号阻止回路、１３−−−−
−一−−外部雑音センサ。 １　°　ｉ （他１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　部分放電音検出用センサとこの部分放電音検出用セン
   サの検出信号を処理する信号処理回路と、前記部分放電
   音検出用センサと前記信号処理回路との間に挿入した検
   出信号阻止回路と、突発的外部雑音を検出する外部雑音
   センサとを有し、前記検出信号阻止回路は、前記外部雑
   音センサが突発的外部雑音を検出したとき、前記部分放
   電音検出用センサから前記信号処理回路への前記検出信
   号の入力を阻止するよう動作することを特徴とする部分
   放電検出装置。