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JPH0572988B2 - - Google Patents
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JPH0572988B2 - - Google Patents

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JPH0572988B2
JPH0572988B2 JP60157008A JP15700885A JPH0572988B2 JP H0572988 B2 JPH0572988 B2 JP H0572988B2 JP 60157008 A JP60157008 A JP 60157008A JP 15700885 A JP15700885 A JP 15700885A JP H0572988 B2 JPH0572988 B2 JP H0572988B2
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JP
Japan
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signal
voltage
partial discharge
high frequency
metal casing
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JP60157008A
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Tetsuya Okano
Shigeru Kitani
Masakichi Koya
Noboru Kurosawa
Takashi Nonoichi
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Toshiba Corp
SWCC Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Showa Electric Wire and Cable Co
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Description

【発明の詳細な説明】 (発明の技術分野) 本発明は、密閉型ガス開閉器や変圧器等の高電
圧機器にて発生した部分放電を検出する装置に関
する。
(発明の技術的背景) 第5図には密閉型ガス開閉器が示され、この開
閉器は、高圧部分しや閉用の金属ケーシング1で
覆われており、該ケーシング1は、絶縁スペーサ
2を介して長手方向に電気的に分割されている。
その中心には、図示しない送電線路に電気的に接
続されている中心導体3が、スペーサ2によつて
支持されている。ケーシング1は図示しない接地
線によつて接地されている。
スペーサ2には検電用の電極4が設けられ、こ
の電極4とケーシング1との間には浮遊容量C2
が存在し、この浮遊容量C2はコンデンサ5とし
て示されている。コンデンサ5の両端子には信号
引込線6を介して高周波検出器7が接続されてい
る。
中心導体3に高電圧が印加されると、この中心
導体3と電極4との間に存在する浮遊容量C1
コンデンサ5とが分圧器を構成し、コンデンサ5
の両端に分担電圧を発生する。そして、この分担
電圧には、開閉器内で部分放電が発生すると該放
電に起因して生じる高周波成分(信号)が重畳さ
れるので、この高周波信号は高周波検出器7にて
分担電圧から分離、検出され、かつ増幅器8にて
増幅された後電気信号の形態で伝送路を介して監
視部(図示せず)に伝送される。従つて、この高
周波信号により開閉器内で部分放電が発生したこ
とを検出することができる。
(背景技術の問題点) しかし、このように高周波信号を電気信号とし
てアナログ的に、即ち、そのままの波形で伝送す
ると、外来ノイズの影響で波形が歪み又は信号線
にノイズが侵入してしまうことから、部分放電の
発生及び絶縁スペーサの劣化状態を正確に判定す
ることができない。
ところで、開閉器には、その設置作業や点検作
業等によりボルト、釘等の異物、中心導体3の接
触不良、金属ケーシング1内面の突起、絶縁スペ
ーサ2の劣化等の障害が存在してしまうことがあ
る。そして、開閉器内に障害が存在すると、部分
放電が発生し易い。そこで、従来は、部分放電の
発生態様から開閉器内の障害の有無及び種類を判
定するようにしていた。即ち、例えば、金属ケー
シング1内面に突起が存在する場合には、課電電
圧のピーク時に部分放電が生じるため、第6図A
に示すように、高周波信号は課電電圧Viにピー
ク電圧位置で重畳される。これに対して、中心導
体3の接触不良の場合には課電電圧の立上り時及
び立下り時に部分放電が生じるため、第6図Bに
示すように、高周波信号は課電電圧Viに立上り
時及び立下り時に重畳される。そこで、従来は高
周波信号を課電電圧の位相に対応させて検出し、
これにより障害の有無を判定していた。
しかし、上述したように、高周波信号をアナロ
グ的に伝送すると、信号線にノイズが侵入した場
合監視部側でノイズと高周波信号との識別が困難
になるため、障害の有無及び種類を正確に判断す
ることができないこともある。また、伝送部側に
設けられた増幅器8などを駆動するために、予め
充電されたバツテリー等のような単独の電源を必
要とし、このバツテリーの寿命を点検するため、
定期的なメンテナンスが必要となるといつた問題
点があつた。
(発明の目的) 本発明の目的は、部分放電に起因して発生する
高周波信号をデジタル信号に変換して伝送するこ
とにより、監視部側での高周波信号とノイズとの
識別を容易にするとともに、伝送部側のバツテリ
ー寿命による定期的なメンテナンスを不要とする
ことができる高電圧機器の部分放電検出装置を提
供することにある。
(発明の概要) 前記目的を達成するため本発明は、金属ケーシ
ング内に高電圧部を備え、前記金属ケーシング内
で発生する部分放電を検出するための部分放電検
出装置であつて、前記金属ケーシングと前記高電
圧部との間の電圧をコンデンサ分担するための電
極と、この電極と前記金属ケーシングに接続され
た基準電位線との間に接続された整流手段と、こ
の整流手段の出力で充電される充電手段と、前記
電極と前記整流手段との間に接続され、部分放電
に起因して発生する高周波信号を検出するための
信号検出手段と、この信号検出手段の出力を増幅
する信号増幅手段と、増幅後の信号をデジタル信
号に変換する信号変換手段とを備えて伝送部を構
成し、前記充電手段を前記伝送部の駆動電源とし
て用いたことを特徴とする。
(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3図には部分放電を検出すべき密閉型ガス開
閉器の一部が示され、この開閉器は、図示しない
送電線からの高電圧が印加され、送電線路のしや
断に用いられる中心導体3を備え、そのケーシン
グ1は絶縁体から成るスペーサ2を介して長手方
向に電気的に分割されている。スペーサ2には検
電用の電極4が設けられ、この電極4とケーシン
グ1との間に存在する浮遊容量C2はコンデンサ
5として示されている。コンデンサ5の両端には
信号引込線6を介して整流器9が接続され、この
整流器9には整流電圧により充電される充電用コ
ンデンサ10が接続されている。信号引込線6に
は高周波信号検出用の高周波トランス11が直列
に接続されている。
高周波トランス11には増幅器12を介してア
ナログスイツチ13が接続され、このアナログス
イツチ13には高周波信号を積分するための積分
器14,14′がそれぞれ並列に接続され、これ
ら積分器14,14′には更に他のアナログスイ
ツチ13′が接続されている。このアナログスイ
ツチ13′にはA−D変換器15が接続され、こ
のA−D変換器15には電気−光変換器(以下、
E/O変換器という)16を介して光フアイバ1
7が光結合されている。そして、この光フアイバ
17は、第2図に示すように、監視部側におい
て、光−電気変換器(以下、O/E変換器とい
う)18を介してD−A変換器19に接続されて
いる。D−A変換器19にはアナログスイツチ2
0が接続されている。
中心導体3に送電線路から商用周波数の、即
ち、50若しくは60〔Hz〕の高電圧が印加されると、
この中心導体3と電極4との間に発生する浮遊容
量C1とコンデンサ5で示す浮遊容量C2とが分圧
器を構成し、コンデンサ5に50若しくは60〔Hz〕
の分担電圧が発生する。この分担電圧は引込線6
を介して整流器9に導かれるので、整流器9はこ
の分担電圧を整流し、充電用コンデンサ10を充
電する。そして、この充電用コンデンサ10の出
力電圧は電源として利用され、図示しない電源レ
ギユレータを介して積分器14,14′、A−D
変換器15及びE/O変換器16等に印加され
る。
次に、本発明の部分放電検出装置の動作につい
て説明する。開閉器内で部分放電が生じると、こ
の部分放電に起因して発生する高周波信号がコン
デンサ5の両端から得られる分担電圧に重畳され
るが、本発明方法では、先ず、分担電圧に重畳さ
れた高周波信号を高周波トランス11により検出
し、増幅器にて増幅して出力する。
一方、コンデンサ5に接続された位相検出器2
1により、50若しくは60〔Hz〕の分担電圧の位相
を検出する。位相検出器21は、分担電圧の位相
よりも45゜進んでいる点を基点として、分担電圧
の位相が90゜変化する{第4図A,B参照}毎に、
アナログスイツチ13に切換制御信号を出力する
ように予め設定されている。従つて、アナログス
イツチ13は、分担電圧の位相、即ち、中心導体
3の課電電圧の位相が90゜変化する毎に切換動作
し、増幅器12にて増幅された高周波信号を積分
器14又は14′に送出する。
次に、各積分器14,14′により高周波信号
を課電電圧の位相に同期させて積分し、後段側の
アナログスイツチ13′をA−D変換器15から
の符号化パルスに基づく制御信号により切換動作
させ、A−D変換器15に、各積分器14,1
4′にて積分して得た高周波信号に対応するアナ
ログ的な検出信号を入力する。
次に、A−D変換器15により各積分器14,
14′からの検出信号をデジタル信号に変換する。
このA−D変換器15内では、デジタル信号にパ
ルス挿入回路により同期パルス及び位相を区別す
るための符号化パルスが挿入される。
次いで、デジタル信号、同期パルス及び符号化
パルスをE/O変換器16により光信号に変換
し、光フアイバ17により監視部側に伝送する。
監視部側では、光信号をO/E変換器18によ
りデジタル信号、同期パルス及び符号化パルスに
再度変換し、D−A変換器19によりデジタル信
号を高周波信号に対応する検出信号に戻すと共に
該変換器19からの符号化パルスに基づく制御信
号によりアナログスイツチ20を切換動作させ、
この検出信号を課電電圧の位相に対応させて振り
分ける。そして、この振り分けた検出信号を、例
えば、表示装置により課電電圧と共にその位相に
対応させて表示する。
このように、高周波信号を積分して得た検出信
号をデジタル信号に変換した後このデジタル信号
を更に光信号に変換して光フアイバ17にて伝送
すると、信号が伝送中にノイズの影響を受けて歪
み又は信号線にノイズが侵入する等の問題が生じ
ることがない。従つて、監視部側では検出信号の
みを、しかも正確な電圧レベルで再生することが
できる。また、高周波信号を課電電圧の位相に対
応させて検出した後該検出信号を課電電圧の位相
に同期させてデジタル変換するので、監視部側で
は検出信号を課電電圧の位相に正確に対応させて
再生することができる。
よつて、例えば、中心導体3の接触不良により
開閉器内に部分放電が生じた場合には、第4図A
に示すように、課電電圧Viの立上り及び立下り
位置にのみ検出信号Sが現れる。従つて、部分放
電の発生を確実、かつ正確に判定することができ
る。
また、金属ケーシング1内面の突起の存在で開
閉器内に部分放電が生じた場合には、第4図Bに
示すように、課電電圧Viのピーク電圧位置にの
み検出信号S′が現れる。従つて、この検出信号S
及びS′の位置と大きさから、開閉器内にどのよう
な障害が存在するかを正確に知ることができる。
(発明の効果) 本発明によれば、部分放電に起因して発生する
高周波信号をデジタル信号に変換して伝送するた
め、監視部側での高周波信号とノイズとの識別を
容易にすることができる。また、金属ケーシング
と高電圧部との間の電圧をコンデンサ分担するた
めの電極と金属ケーシングに接続された基準電位
線との間に整流手段を接続し、この整流手段の出
力で充電される充電手段を設け、この充電手段を
伝送部の駆動電源として用いるため、伝送部側の
バツテリー寿命による定期的なメンテナンスが不
要となる。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明に係る部分放電検出
装置に用いられる伝送側と監視部側の機器のブロ
ツク図、第3図は本発明に係る部分放電検出部の
密閉型ガス開閉器への接続態様を示す図、第4図
A,Bはそれぞれ検出信号を課電電圧の位相に対
応させて示す波形図、第5図は従来の部分放電検
出装置を概略的に示す図、第6図A,Bは高周波
信号を含む課電電圧の波形図である。 4……電極、5……コンデンサ、9……整流
器、11……高周波トランス、13,13′,2
0……アナログスイツチ、15……A−D変換
器、16……電気−光変換器、17……光フアイ
バ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 金属ケーシング内に高電圧部を備え、前記金
    属ケーシング内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であつて、 前記金属ケーシングと前記高電圧部との間の電
    圧をコンデンサ分担するための電極と、 この電極と前記金属ケーシングに接続された基
    準電位線との間に接続された整流手段と、 この整流手段の出力で充電される充電手段と、 前記電極と前記整流手段との間に接続され、部
    分放電に起因して発生する高周波信号を検出する
    ための信号検出手段と、 この信号検出手段の出力を増幅する信号増幅手
    段と、 増幅後の信号をデジタル信号に変換する信号変
    換手段とを備えて伝送部を構成し、 前記充電手段を前記伝送部の駆動電源として用
    いたことを特徴とする高電圧機器の部分放電検出
    装置。
JP60157008A 1985-07-18 1985-07-18 高電圧機器の部分放電検出装置 Granted JPS6219774A (ja)

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JPS6219774A JPS6219774A (ja) 1987-01-28
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JP60157008A Granted JPS6219774A (ja) 1985-07-18 1985-07-18 高電圧機器の部分放電検出装置

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