(57)【要約】      （修正有）【課題】電磁波発生の有無を、短時間で安価なシステムにより判定することができるようにする。【解決手段】第１、第２アンテナ１１，２１で受信された信号は、第１、第２ローノイズアンプ１２，２２で増幅されて、第１、第２帯域フィルタ１３，２３を介して放送波などのノイズがカットされて第１、第２アンプ１４，２４で増幅される。第１、第２アンプ１４，２４で増幅された信号は、第１、第２Ａ／Ｄ変換器１５，２５によりデジタル信号に変換されて、オシロスコープなどで構成される第１、第２電磁波出力信号検出部１６，２６に供給されて、電磁波出力信号が検出される。この第１、第２電磁波出力信号検出部１６，２６で検出された電磁波出力信号Ａ，Ｂは、記憶部２７に送られて記憶され、記憶部２７に記憶された出力信号Ａ，Ｂは処理部２８に供給された後、判定部２９で部分放電電磁波の有無が判定される。【選択図】図２
2010032450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分放電検出対象電気機器の近傍に第１アンテナを配置すると共に、この第１アンテナから一定の距離を隔てて第２アンテナを配置し、第１、第２アンテナにより前記電気機器からの部分放電電磁波とノイズを受信し、その受信信号を第１、第２ローノイズアンプ、第１、第２帯域フィルタ、第１、第２アンプ、第１、第２Ａ／Ｄ変換器及び第１、第２電磁波出力信号検出部からなる電磁波出力信号検出装置を介して処理した後、部分放電電磁波とノイズとを判別する方法において、
前記第１、第２電磁波出力信号検出部からの両出力信号Ａ，Ｂを記憶部に記憶した後に、処理部に両出力信号Ａ，Ｂを供給し、処理部で両出力信号Ａ，ＢがＡ／Ｂ＞ｋ（閾値）の式が成立するときに、部分放電電磁波であると判別し、前記式が不成立のときには、ノイズであるとして削除することを特徴とする対象電気機器からの部分放電電磁波有無判定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の対象電気機器からの部分放電電磁波有無判定方法において、
前記処理部は、記憶部から供給される出力信号Ａ，Ｂが、Ａ＜ＢかＡ＝Ｂのときは、ノイズとして削除することを特徴とする対象電気機器からの部分放電電磁波有無判定方法。
【請求項３】
請求項１に記載の対象電気機器からの部分放電電磁波有無判定方法において、
前記第１、第２アンプの増幅値を、（第２アンプの増幅値）／（第１アンプの増幅値）＝ｋと設定しておき、前記処理部で［（出力信号Ａ）−（出力信号Ｂ）］の式を実行した際に、その式が「正」の出力の場合のみ部分放電電磁波であると判別することを特徴とする対象電気機器からの部分放電電磁波有無判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器の部分放電電磁波の発生有無について、電磁波を測定後、その電磁波の発生源が対象電気機器からの発生かどうかを判定する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高圧の電気設備や機器に共通して発生する異常現象としては、製造時の不良や経年劣化の影響による部分放電電磁波の発生が挙げられる。一般的にモールド機器などに使用される絶縁材料内部に微小な空隙状欠陥部（ボイド）や剥離部などがあると、運転時にその部分に電界が集中し、部分放電電磁波と呼ばれる微弱な放電が発生する。また、モールド絶縁体表面の汚損の影響によっても部分放電電磁波が発生することがある。
【０００３】
特に、後者の場合には、汚損を除去すれば、部分放電電磁波を防止できるけれども、前者の場合の部分放電電磁波は、防止が困難であり、回復性はない。部分放電電磁波が発生した状態で運転を継続すると、ボイドや剥離状態を進展させる恐れがあり、最終的には、絶縁破壊に至る危険性がある。
【０００４】
このため、電気機器で発生する部分放電電磁波を検出する手段が種々開発されるようになってきた。例えば、電磁波空間位相差法を用いるものがある。この位相差法は、４本のアンテナを使用して同時に１回測定後、得られた測定データから電磁波到達時間差を求め、双曲線法を用いて電気機器等の電磁波発生位置を特定する方法である。
【０００５】
または、他の方法は、２本のアンテナを準備して１回測定後、アンテナ位置を変更し、再度測定を行い、この測定を数回繰り返して、得られたデータから同様に電磁波到達時間差を求め、双曲線法を用いて電気機器等の電磁波発生位置を特定するものである（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−２５０８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した電磁波空間位相差では、アンテナ４本を一定間隔に配置して電磁波を検出することは可能であるが、アンテナ配置に時間を要したり、電磁波検出測定システムが全体的に大型化する問題がある。
【０００７】
また、アンテナを２本使用して数回（例えば４回）測定を行う方法もあるが、この場合には、電磁波の検出は可能であるが、電磁波発生位置を特定するために、アンテナを正確な位置に設置しなければならず、また、測定を数回繰り返すために、測定時間が多大となる問題がある。
【０００８】
さらに、上記電磁波空間位相差では、電磁波発生源が１つの場合には、電磁波発生の有無の判定は容易であるが、ノイズ源が複数存在する場合には、ノイズ源と電磁波発生の区別を判定することが難しくなる。
【０００９】
なお、アンテナ１本で移動しながら電磁波発生出力が強い場所を探索する手法が考えられるが、対象電気機器は、通常高電圧が印加されているため、安全面を考慮すると、あまり接近することができない。また、部分放電電磁波は、常時一定の出力ではなく、時間的変化が大きいので、この方法による電磁波発生の有無を判定することも難しい。
【００１０】
本発明の目的は、上記の事情に鑑みてなされたもので、対象電気機器からの部分放電電磁波の発生とノイズ源とを明確に区別して電磁波発生の有無を、短時間で安価なシステムにより判定することができるようにした対象電気機器からの部分放電電磁波有無判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を達成するために、請求項１に係る発明は、部分放電検出対象電気機器の近傍に第１アンテナを配置すると共に、この第１アンテナから一定の距離を隔てて第２アンテナを配置し、第１、第２アンテナにより前記電気機器からの部分放電電磁波とノイズを受信し、その受信信号を第１、第２ローノイズアンプ、第１、第２帯域フィルタ、第１、第２アンプ、第１、第２Ａ／Ｄ変換器及び第１、第２電磁波出力信号検出部からなる電磁波出力信号検出装置を介して処理した後、部分放電電磁波とノイズとを判別する方法において、
前記第１、第２電磁波出力信号検出部からの両出力信号Ａ，Ｂを記憶部に記憶した後に、処理部に両出力信号Ａ，Ｂを供給し、処理部で両出力信号Ａ，ＢがＡ／Ｂ＞ｋ（閾値）の式が成立するときに、部分放電電磁波であると判別し、前記式が不成立のときには、ノイズであるとして削除することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１において、前記処理部は記憶部から供給される出力信号Ａ，Ｂが、Ａ＜ＢかＡ＝Ｂのときは、ノイズとして削除することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１において、前記第１、第２アンプの増幅値を、（第２アンプの増幅値）／（第１アンプの増幅値）＝ｋと設定しておき、前記処理部で［（出力信号Ａ）−（出力信号Ｂ）］の式を実行した際に、その式が「正」の出力の場合のみ部分放電電磁波であると判別することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、アンテナ２本による１回測定で、しかもアンテナを正確な位置に配置する必要がないので、対象電気機器からの部分放電電磁波発生の有無を、安価なシステムにより短時間で測定することができる。また、アンテナ２本の内、１本は対象電気機器の近くに配置するため、目的とする部分放電電磁波信号が大きく測定でき、精度のよい測定が可能となる。さらに、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向からのノイズを容易にカットできるので、部分放電電磁波発生の有無の判定が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
図１、図２は、本発明の実施の形態１を示す概略構成図及びブロック構成図で、図１において、１０は部分放電電磁波信号が発生しているかを判定する対象電気機器であり、この対象電気機器１０から約０．５メートル離れた位置に第１アンテナ１１を配置し、また、その機器１０から約２メートル離れた位置に第２アンテナ２１を配置する。なお、第１アンテナ１１を対象電気機器１０から０．５メートル離れた位置としたのは、通常、電気機器は高電圧が印加されているために、安全面を考慮したためである。
【００１６】
図２は第１、第２アンテナ１１，２１で受信された電磁波信号を処理判定する装置で、図２において、第１、第２アンテナ１１，２１で受信された信号は、第１、第２ローノイズアンプ１２，２２で増幅されて、第１、第２帯域フィルタ（ＢＰＦ）１３，２３を介して放送波などのノイズがカットされて第１、第２アンプ１４，２４で増幅される。
【００１７】
なお、第１、第２帯域フィルタ１３，２３は、予め放送波などの常時発生している周波数帯（ノイズ源）を避けて、部分放電電磁波の発生する周波数帯の全部又は一部の周波数帯域を通過させるように設定しておく。
【００１８】
第１、第２アンプ１４，２４で増幅された信号は、第１、第２アナログ・デジタル信号変換器（Ａ／Ｄ変換器）１５，２５によりデジタル信号に変換されて、オシロスコープなどで構成される第１、第２電磁波出力信号検出部１６，２６に供給されて、電磁波出力信号が検出される。この第１、第２電磁波出力信号検出部１６，２６で検出された電磁波出力信号Ａ，Ｂ（図４に示す）は、記憶部２７に送られて記憶され、記憶部２７に記憶された出力信号Ａ，Ｂは処理部２８に供給される。
【００１９】
処理部２８に供給された出力信号は以下のように処理される。図３は部分放電発生源から第１アンテナ１１と第２アンテナ２１間の距離の違いによる電磁波出力信号の実測例を示す特性図で、この図３では、電磁波出力信号（Ｖｐ−ｐ）を波形最大値と最小値の差として表している。
【００２０】
また、図３に示すように、電磁波出力信号の距離による減衰は、部分放電の大きさによらず距離２メートルまでは急激に減衰し、距離が２メートル以上離れると若干減衰するかほとんど変わらない。
【００２１】
そこで，閾値ｋを定めて，観測された電磁波出力信号１波形ごとに（電磁波出力信号Ａ）／（電磁波出力信号Ｂ）＞ｋの式が成り立つときは、信号を残し、式が成り立たないときは信号を削除する。閾値ｋは、アンテナ配置距離により適正な値とするが、例えば１．５以上の値とする。これにより、第１アンテナ１１の近傍で発生している電磁波のみが抽出できる。
【００２２】
次に、処理部２８における図１に示すＸ，Ｙ，Ｚ方向からの電磁波ノイズの処理について述べる。
【００２３】
Ｘ方向から来たノイズは、第１電磁波出力信号検出部１６の電磁波出力信号Ａと第２電磁波出力信号検出部２６の電磁波出力信号Ｂが、Ａ≦Ｂとなり、上記式が成り立たないので、信号は削除される。
【００２４】
また、Ｙ方向から来たノイズは、Ａ＝Ｂとなり、上記式が成り立たないので、信号は削除される。
【００２５】
さらに、Ｚ方向から来たノイズは、Ａ＝ＢまたはＡがＢより若干大きくなるが、閾値を超えるほどの差がないため、上記式が成り立たないので、信号は削除される。
【００２６】
図５は上述した処理部２８の処理動作を示した波形図で、Ａ信号は第１電磁波出力検出部１６の出力信号、Ｂ信号は第２電磁波出力検出部２６の出力信号である。この結果、処理部２８の出力には、第１アンテナ１１の近傍で発生している部分放電電磁波信号のみ、すなわち、対象電気機器から発生している部分放電電磁波信号のみが抽出できる。この処理部２８の出力信号は判定部２９に供給され、ここで、対象電気機器での部分放電電磁波の有無が判定される。
［実施の形態２］
上記実施の形態１において、第１、第２アンプ１４，２４の増幅出力を、予め閾値に合わせて、（アンプ２４の増幅値）／（アンプ１４の増幅値）＝ｋと設定しておくことにより、処理部２８において、［（電磁波出力信号Ａ）−（電磁波出力信号Ｂ）］の式を実行し、「正」の場合のみ出力するようにすると、処理が簡単になる。
［実施の形態３］
図６に示すように、対象電気機器１０が収納された配電盤内に第１アンテナ１１を配置し、配電盤外に第２アンテナ２１を配置したとき、配電盤による電磁遮蔽効果がより期待できるため、第１アンテナ１１による部分放電電磁波信号が第２アンテナのそれとの差が大きくなるために、検出精度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１を示す概略構成図。
【図２】実施の形態１を説明するためのブロック構成図。
【図３】部分放電発生源からアンテナ間の距離の違いによる電磁波出力信号の実測例を示す特性図。
【図４】第１、第２電磁波出力信号検出部の出力信号の波形図。
【図５】処理部の出力特性図。
【図６】配電盤内外にアンテナを配置したとき電磁波出力測定例を示す説明図。
【符号の説明】
【００２８】
１０…対象電気機器
１１、２１…第１、第２アンテナ
１２、２２…第１、第２ローノイズアンプ
１３，２３…第１、第２ＢＰＦ
１４，２４…第１、第２アンプ
１５，２５…Ａ／Ｄ変換器
１６、２６…電磁波出力信号検出部
２７…記憶部
２８…処理部
２９…判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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