JPS6355474A - 電気機器の内部異常検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気機器における部分放電等の異常を検出する
装置に関し、更に詳述すれば電気機器の内部で発生する
部分放電を高精度で検出する内部異常検出装置に関する
ものである。

〔従来技術〕

ガス絶縁開閉装置（Ｇ　Ｉ　Ｓ）における母線は、金属
管内に絶縁ガス、とともに導体を配しており、一般には
第４図に示す如、く構成されている。このような電気機
器の内部異常検出装置は、例えば特願昭６１−３７７７
４号に示されている。第４図においては、絶縁ガスＧを
封入している金属管１，１の接続フランジ１ａと１８と
の間に、金属管１．１内に配設している導体２を支持す
るための円板状の支持絶縁物３の周縁部３ａを介在させ
て両金属管１゜ｌを互いに接続している。このような金
属管１内の導体２で発生する部分放電を検出するために
金属管１の外面に振動計４を取付けており、振動計４が
検出した信号は増幅部５を介して、Ａ／Ｄ変換部６ａと
メモリ部６ｂとを備えるサンプリング部６に与えている
。サンプリング部６がサンプリングした信号は演算部７
を介して判定部８に与えている。サンプリング指令部１
０は前記導体２に課電されている交流電圧に相応する交
流電圧の零時点に同期する信号を作成し、この信号にて
サンプリング部６にサンプリングの開始を指令させるよ
うにしている。

この内部異常検出装置による検出動作は以下の如くなる
。いま、導体２に第５図（ａｌに示す如く部分放電が発
生した場合には、その部分放電により金属管１が機械的
に振動して第５図世）に示すような振動波形が振動計４
で検出される。サンプリング指令部１０は交流電圧が零
の時点に同期した信号をサンプリング部６に与えて、こ
れにより振動計４が検出して増幅部５で増幅された信号
のサンプリングを開始する。即ち、サンプリング指令部
１０からサンプリング指令信号が入る都度、極く短い周
期（例えば１０μｓ）で０回（例えば１０００回）のサ
ンプリングを開始する。第５図（Ｃ１は第５図世）にお
ける九枠内のサンプリング状態を拡大して示している。

そしてこのようなサンプリングをＮ回反復する。１回の
サンプリングにより得たデータはサンプリング部６のｎ
個のメモリ部６ｂに順次記憶される。演算部７もｎ個の
メモリを有しメモリ部６ｂからｎ個のサンプリング値を
読込んでその絶対値　　　□を次々と累積加算しそのメ
モリに格納する動作を反復する。

このようにデータのサンプリングと加算とをＮ回反復し
て得た累積値は交流電圧の零時点に同期して与えられる
サンプリング指令信号と同一周期で振動形４が検出した
波形については、その振動波形が第５図（ｄｌに示すよ
うに強調されることになり、電気機器内で発生した部分
放電が明瞭に検出できることになる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述した母線に生じる部分放電を検出する異常検出装置
は、電圧周期に同期して発生している部分放電について
は確実に検出される。しかし乍ら、部分放電は常に電圧
周期に同期して発生するものではないから、非同期で発
生する部分放電による異常は検出できないという問題点
がある。

本発明は、前述した問題点に鑑み、電気機器内で電圧周
期に同期せずに発生する部分放電による異常をも高精度
で検出できる内部異常検出装置を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の電気機器の内部真書装置は、導電性容・器に生
じる電気信号を誘電体を介して検出する検出器とを備え
て、検出器が検出した信号により振動波形のサンプリン
グを開始する構成とするものである。

〔作用〕

高電圧が課電された導電性容器内の導体周りには絶縁劣
化等により部分放電が生じる。この部分放電による導電
性容器の機・核的振動が振動計で検出される。一方、発
生した部分放電による高周波電圧の如き電気信号が、誘
電体を介して導電性容器を相互に接続している導電性容
器の接続部間に生じる。この電気信号を検出して導電性
容器が機械的振動をしている振動波形のサンプリングを
開始させて多数のサンプリングを行う。同様にして反復
サンプリングを行い、そのサンプリングデータを累積加
算してその累積値により内部異常を判定する。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述する。

第１図は母線に適用した本発明に係る内部異常検出装置
のブロック図である。

第１図において、導−性容器１．１内には絶縁ガスＧと
導電性容器１内の中心に軸長方向に沿って配設した導体
２とが収納されている。導体２は、円板状をしていて中
心部がその周縁より一例に若干偏位してテーパ面を有す
る誘電体の支持縁物３の中心部を気密に貫通ムて支持さ
れている。この支持絶□縁物３の周縁部能は、導電性容
器１．１の接続フランジ１ａ＋　ｌａのｉに介在させて
いて、両導電性容器１，１が誘電体である支持絶縁物３
を挟んで接続されて′いる゛。導電性容器１．１の外面
には、機械的振動を検出する振動計４を取付けている。

この振動計４が検出した信号は増幅部５に与えられてお
り、増幅部５で増幅された信号はサンプリング部６のＡ
／Ｄ変換部６ａを介してメモリ部６ｂに与えてい”る。

一方、前記振動計４を取付けた導電性容器１と、該容器
に接続している導電性容器１の夫々の接続フランジｌａ
、ｌａには接続線ｌ。

ｌの一端を接続しており、他端を両接続フランジｌａ、
ｌａ間に生じる高周波電圧を検出する高周波変成器から
なる検出器１５に接続している。検出器１５が検出した
信号は、高周波成分を通過させるフィルタ２０を介して
サンプリング指令部１０に与えている。サンプリング指
令部１０はフィルタ２０から入力された信号のレベルと
、部分放電の発生有りと判定し得るレベルとして定めた
しきい値レベルとを比較し、そのしきい値レベルより大
きいレベルの信号が入力された場合にはサンプリング指
令信号を発する。つまり導電性容器１内で部分放電が発
生したことにより、高周波電圧の電気信号が接続フラン
ジｌａ、ｌａ間に生じた場合にはサンプリング指令信号
をサンプリング部６に与えるようになっている。サンプ
リング部６はサンプリング指令信号が入力される都度、
トリガ信号を発して前述した掻く短い所定の周期で多数
のサンプリングを行う。そしてサンプリングしたデータ
はサンプリング部６のｎ個のメモリ部６ｂに順次記憶す
る。演算部８は既に記憶しているデータと、新たにサン
プリングしたデータとを加算する。サンプリング部６及
び演算部７は、またこのようなデータのサンプリングと
加算とをＮ回反復し、データの累積加算を行う。そして
、その累積値を判定部８に与えて、判定部８はその結果
に基づき電気機器の内部異常の有無を判定するようにし
ている。

このように構成した内部異常検出装置を例えばガス絶縁
開閉装置の母線に設けた場合には、導電性容器１内の高
電圧課電部分で第２図（ａｌに示す如き部分放電が発生
すると、その部分放電によって導電性容器１には第２図
（ｂ）に示す如き機械的振動が生じ、この振動を振動計
４が検出する。また、その部分放電によって導電性容器
１．１の接続部における接続フランジｌａ、　ｌａ間に
は第２図（ｅ）に示すような高周波電圧が生じてこれを
検出器１５が検出する。検出器１５が検出した信号のレ
ベルは、サンプリング指令部１０において、それ以上で
あれば部分放電と判定すべく定めたしきい値と比較され
、それを超えたときにはサンプリング指令部１０は、サ
ンプリング開始を指令する信号をサンプリング部６に与
える。サンプリング部６は入力された信号をサンプリン
グ開始時点として機械的振動の信号を、極く短い周期で
第２図＋ｄ）に示すように１回サンプリングしメモリ部
６ｂのｎ個のメモリに順次記憶する。第２図［ｄ＋は第
２図山）における光枠内のサンプリング状態を拡大して
示している。そして同様のサンプリングをＮ回反復する
間、演算・部７はこのようなＮ回の反復サンプリングの
データの絶対値の累積加算を行う。

このような加算処理をすると、接続フランジ１ａ＋ｌａ
間で検出される高周波信号と特定の時間関係のないノイ
ズの如き信号は、サンプリングの都度加算されてもラン
ダムな時点で発生しているため加算回数にともなう数値
の増加が小さい、これに対して接続フランジＩａ、　ｌ
ａ間に生じる高周波電圧に対応してサンプリングした振
動波形のサンプリング値は加算する都度、増加するため
、その値が累積加算されると次第に増加して第２図（Ｑ
）に示す如き検出波形が得られる。そして、この検出波
形を判定部８に与えて、その信号レベルの大小判断によ
り電気機器の内部異常を検出することになる。

第３図は本発明の他の実施例を示すブロック図であり、
この実施例はサンプリング指令部１０にレベル変更部１
０ａを備えて、前述したしきい値レベルを周期的に変更
させるようになっている。

このようにすると接続フランジｌａ、　ｌａ間に周期′
的に大きいノイズが発生して、その信号がサンプリング
指令部１０に入力された場合であっても、しきい値レベ
ルが高くなっている場合にはノイズによりサンプリング
指令信号が生じないようにすることができる。したがっ
て、接続フランジ１ａ＋１ａ間に生じる高周波電圧にノ
イズの信号が混入してもその影響を排除することが可能
となる。

本実施例においては、内部異常検出装置をガス絶縁開閉
装置の母線に適用したが、ガス絶縁開閉装置以外の母線
部分、あるいは電気機器本体を絶縁ガスとともに収納し
ているガス絶縁変圧器等の電気機器にも広く適用して、
同様の効果を得ることができる。

また、本実施例ではサンプリングを開始させるための指
令信号を導電性容器１の支持絶縁物３を介在させて対向
する接続フランジ間に生じる電圧から得たが、これに限
らず導電性容器１の外面に誘電体を介して電極を形成し
て、この電極と導電性容器１との間に生じる電圧から得
ることとしてもよい。

〔効果〕

以上詳述した如く、本発明は部分放電による機械的振動
のサンプリングを開始する時点を、電気機器の内部で発
生した部分放電により、導電性容器に発生した電気信号
で決定するから、機器に課電される交流電圧と同期せず
に発生する部分放電をも正確に捉えることができ、部分
放電の検出精度を大幅に向上することができる等の優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は母線に適用した本発明に係る内部検出装置のブ
ロック図、第２図は本発明装置の動作説明のための波形
図、第３回は本発明装置の他の実施例を示すブロック図
、第４図は母線に適用した従来の内部異常検出装置のブ
ロック図、第５図は従来装置の動作説明のための波形図
である。 １・・・導電性容器　１ａ・・・接続フランジ　２・・
・導体４・・・振動計　６・・・サンプリング部　７・
・・演算部８・・・判定部　１０・・・サンプリング指
令部　１５・・・検出器（変成器） なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電気機器本体を収納する導電性容器に取付けた振動
   計と、該振動計で得た信号を反復サンプリングするサン
   プリング部と、サンプリング値を累積加算し、その結果
   にて機器の内部異常の有無を判定する手段とを備えてい
   る電気機器の内部異常検出装置において、前記導電性容
   器に生じる電気信号を誘電体を介して検出する検出器と
   、該検出器が検出した信号に同期して前記サンプリング
   部にサンプリングの開始を指令するサンプリング指令部
   とを備えることを特徴とする電気機器の内部異常検出装
   置。