(57)【要約】【課題】人員的な負荷を増大させることなく、部分放電を確実に検出することが可能な部分放電診断装置を提供することを目的とする。【解決手段】上記課題を解決するために本発明にかかる部分放電診断装置（診断装置１００）の構成は、部分放電に起因するパルス波を検出するパルス検出部１１０と、パルス波を計数する計数部１２０と、を備え、計数部１２０は、所定時間内に所定回数のパルス波を計数したときに警告を出力することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分放電に起因するパルス波を検出するパルス検出部と、
パルス波を計数する計数部と、
を備え、
前記計数部は、所定時間内に所定回数のパルス波を計数したときに警告を出力することを特徴とする部分放電診断装置。
【請求項２】
前記パルス検出部は、電磁波で生じたパルス波に応じて、所定長さの方形波を出力することを特徴とする請求項１に記載の部分放電診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁された電気機器における部分放電の有無を診断する部分放電診断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変電所等に設置される電力機器やケーブルには絶縁処理が施されている。この絶縁処理が破壊される際（絶縁破壊）には、前兆現象として部分放電現象の発生を伴うことが多い。このため、機器ごとに定めた点検周期で部分放電測定を行う事で電力機器やケーブルの絶縁破壊事故を未然に防止している。
【０００３】
部分放電を検出する方法としては、音響センサを用いる音響測定法や、アンテナを用いた電磁波センサを用いる電磁波測定法などが用いられている。電磁波測定法を用いた検出装置としては、例えば特許文献１に、特定周波数の電磁波の発生を伴う部分放電を検出し、部分放電に関する情報を異常判定装置へ転送する部分放電検出装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の部分放電検出装置のように電磁波測定法を用いることにより、センサを診断対象設備に接触させることなく部分放電の診断を行うことができるという利点が得られる。しかしながら、特許文献１の構成であると、部分放電装置に蓄積されたデータを取得するためには、点検作業員が異常判定装置（パソコン）を持参して部分放電装置が設置されている現場まで出向く必要がある。このため、定期的にしかデータを取得することができない。設備によっては部分放電から絶縁破壊まで急速に成長する場合があり、巡回の頻度によっては不具合兆候（部分放電）を検出する前に絶縁破壊にまで至ってしまうおそれがある。それを防ぐためには、データを取得する間隔を短くする必要があるが、すると、作業員が頻繁に巡回しなくてはならず、人員的な負荷が大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、人員的な負荷を増大させることなく、部分放電を確実に検出することが可能な部分放電診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明にかかる部分放電診断装置の代表的な構成は、部分放電に起因するパルス波を検出するパルス検出部と、パルス波を計数する計数部と、を備え、計数部は、所定時間内に所定回数のパルス波を計数したときに警告を出力することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、部分放電に起因するパルス波が継続的に検出されると計数部から警告が出力される。したがって、その警告が出力されたときに作業員が現場に出向すればよい。このため、データを取得するために作業員が現場に出向く必要がなく、人員的な負荷の増大を防ぎつつ、部分放電を確実に検出することが可能となる。
【０００９】
上記パルス検出部は、電磁波で生じたパルス波に応じて、所定長さの方形波を出力するとよい。上記構成によれば、パルス波は所定長さの方形波に変換して出力されるため、サンプリングレートが低いマイコンでも充分に信号を検出可能となる。したがって、部分放電診断装置として安価なマイコンを採用することができ、装置コストを大幅に削減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、人員的な負荷を増大させることなく、部分放電を確実に検出することが可能な部分放電診断装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の部分放電診断装置を適用する設備を説明する図である。
【図２】本実施形態の部分放電装置を説明するブロック図である。
【図３】計数部の動作を説明するフローチャートである。
【図４】本実施形態の部分放電診断装置の実証実験結果を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１３】
図１は、本実施形態の部分放電診断装置を適用する設備を説明する図である。変電所には変電設備１０が設置されていて、かかる変電設備１０における部分放電の有無を診断するために本実施形態の部分放電診断装置（以下、診断装置１００と称する）が設置される。診断装置１００は、通信回線によって制御所のサーバ２０と接続されている。なお通信回線は有線であっても無線であってもよい。
【００１４】
図２は、本実施形態の部分放電装置を説明するブロック図である。図２に示すように、本実施形態の診断装置１００は、パルス検出部１１０および計数部１２０を含んで構成される。パルス検出部１１０は、変電設備１０において生じた部分放電に起因するパルス波を検出する。ハイパスフィルタ１１２は、部分放電に起因する高周波のパルス波における所定範囲の低周波数ノイズを除去する。アンプ１１４は、低周波数ノイズが除去されたパルス波を増幅する。ワンショット回路１１６については、後に詳述する。
【００１５】
図３は、計数部１２０の動作を説明するフローチャートである。計数部１２０は、パルス検出部において検出されたパルス波を計数する。詳細には、まず計数部１２０は時間Δｔのカウントを開始する（ステップＳ２０２）。そして、時間Δｔが閾値１（所定時間：例えば１５秒）未満である場合は（ステップＳ２０４のＹＥＳ）、計数部１２０は、パルス波の検出を行う（ステップＳ２０６）。
【００１６】
パルス波が検出されない場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、計数部１２０は、ステップＳ２０４に戻り、時間Δｔのカウントを続けつつ、パルス波の検出を行う。一方、パルス波が検出されるたびに（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、計数部１２０は、パルス波の回数ｍをカウントアップ（インクリメント）する（ステップＳ２０８）。そして、パルス波の回数ｍが閾値２（所定回数：例えば１０回）未満であったら（ステップＳ２１０のＮＯ）、計数部１２０は、ステップＳ２０４に戻り、時間Δｔのカウントを続けつつ、パルス波の検出を行う。
【００１７】
回数ｍが閾値２未満（ステップＳ２１０のＮＯ）のまま、時間Δｔが閾値１を超過（所定時間を超過）となったら（ステップＳ２０４のＮＯ）、計数部１２０は、カウントした回数ｍをリセットする（ステップＳ２１２）。その後、計数部１２０は、ステップＳ２０２に戻り、時間Δｔを新たにカウントする。このように、時間Δｔ内に計数されたパルス波が回数ｍ未満であった場合には、部分放電が生じていないものと判断される。
【００１８】
そして、本実施形態の診断装置１００の特徴として、計数部１２０は、時間Δｔ内に計測したパルス波の回数ｍが閾値２を越えたら（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、部分放電が生じているものと判断し、サーバ２０に対して警告の信号を出力する（ステップＳ２１４）。警告を例えば３０秒間出力したら、ルーチンの最初のステップＳ２０２に戻って繰り返し実行する。
【００１９】
本実施形態の診断装置１００によれば、制御所では、変電所に出向くことなく、変電設備１０において部分放電が生じていることを把握することができる。したがって、データを取得するために作業員が現場に出向く必要がない。そして、警告が出力されたときには作業員が現場に出向することで、部分放電に迅速に対応することができる。このため、人員的な負荷の増大を防ぎつつ、部分放電を確実に検出することが可能となる。
【００２０】
また本実施形態の診断装置１００では、図２に示すようにパルス検出部１１０にはワンショット回路１１６が設けられている。ワンショット回路１１６は、増幅されたパルス波（電磁波で生じたパルス波）に応じて、所定長さの方形波を出力する。ワンショット回路１１６の具体的な構成の例としては、タイマＩＣを用いて、短いパルス波をトリガーとし、タイマＩＣで設定した長さの信号を出力させることができる。
【００２１】
パルス検出部１１０において検出されるパルス波のパルス幅は１０ｎｓ程度であり、これを周波数にすると１００ＭＨｚとなる。１００ＭＨｚの信号をサンプリングするためには、ナイキスト周波数の関係で、ＣＰＵのサンプリングレートが２００ＭＨｚ以上となり、このように高速に動作するデジタイザは高価である。
【００２２】
そこで本実施形態のように、ワンショット回路１１６によってパルス波を所定長さの方形波に変換して出力することにより、サンプリングレートが低いマイコンでも充分にパルス波を検出可能となる。したがって、診断装置１００の計数部１２０として安価なマイコンを採用することができ、装置コストを大幅に削減することが可能となる。
【００２３】
図４は、本実施形態の部分放電診断装置の実証実験結果を説明する図である。図４（ａ）は、設置エリア３０に設置された機器３２で発生している部分放電を本実施形態の診断装置１００によって検出可能な範囲を示した図である。図４（ｂ）は、設置エリア３０に設置された機器３２で発生している部分放電を従来の電磁波強度測定装置によって測定した電磁波強度の分布を表した図である。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、従来の電磁波強度測定装置によって電磁波強度を測定すると、部分放電発生箇所近傍において電磁波強度が高いことがわかる。そして、図４（ａ）に示すように本実施形態の診断装置１００によれば、−３４ｄＢｍ程度の範囲において機器３２の部分放電を検出することができた。これは機器が設置された部屋全体をカバーする範囲であり、室内のどこに診断装置１００を設置しても、室内のどこで部分放電が発生しても、検出が可能であることがわかる。したがって、本実施形態の診断装置１００によれば、部分放電が発生している機器３２の設置エリア３０を特定することが可能である。そして、作業員が現場に出向して電磁波強度を測定することにより、機器３２において部分放電している箇所をより詳細に特定することできる。
【００２５】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、絶縁された電気機器における部分放電の有無を診断する部分放電診断装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０…変電設備、２０…サーバ、３０…エリア、３２…機器、１００…診断装置、１１０…パルス検出部、１１２…ハイパスフィルタ、１１４…アンプ、１１６…ワンショット回路、１２０…計数部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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