(57)【要約】【課題】小さなセンサで変圧器の巻線内部で発生する部分放電を高い検出感度で検出することにある。【解決手段】変圧器タンク１３内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、変圧器タンク１３に設けられた穴部１３ａに、スリットを持つ電極２１をスリットが巻線の軸方向に垂直になるように配置し、巻線の部分放電により発生する電磁波をスリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変圧器タンク内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、
前記変圧器タンクに設けられた穴部に、スリットを持つ電極を前記スリットが前記変圧器中身の巻線の軸方向に垂直になるように配置し、前記巻線の部分放電により発生する電磁波を前記スリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、
このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、前記巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備えたことを特徴とする変圧器の部分放電診断装置。
【請求項２】
前記アンテナは、半円状の一対の電極を、各電極の弦部分の直線部を適宜のギャップを存し配置してスリットを形成したものである請求項１記載の変圧器の部分放電診断装置。
【請求項３】
前記アンテナは、円板状の電極にスリットを設けたものである請求項１記載の変圧器の部分放電診断装置。
【請求項４】
変圧器タンク内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、
前記変圧器タンクの内面に適宜の間隔を存してそれぞれ配置される複数の磁気シールドを、前記変圧器中身の巻線の軸方向に対して垂直にスリットを持つ電極として形成し、前記変圧器中身の巻線の部分放電により発生する電磁波を前記スリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、
このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、前記巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備えたことを特徴とする変圧器の部分放電診断装置。
【請求項５】
変圧器タンク内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、
前記変圧器タンクの内面に、長手方向にスリットを持つ金属円筒電極を前記スリットが前記巻線の軸方向に対して垂直になるように配置し、前記巻線の部分放電により発生する電磁波を前記スリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、
このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、前記巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備えたことを特徴とする変圧器の部分放電診断装置。
【請求項６】
前記アンテナは、複数のスリットが設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項５の何れかに記載の変圧器の部分放電診断装置。
【請求項７】
前記アンテナは、前記変圧器中身の上下鉄心ヨーク部の側面に対応する変圧器タンクの内面に取付けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の変圧器の部分放電診断装置。
【請求項８】
前記アンテナは、前記金属円筒電極のスリット部分を、前記巻線側に対面しない方向に向けて配置したものである請求項５記載の変圧器の部分放電診断装置。
【請求項９】
少なくとも３以上のアンテナを持つ請求項１乃至請求項８の何れかに記載の変圧器の部分放電診断装置において、部分放電診断処理手段は、巻線内部で発生した部分放電による電磁波は、巻線部分では巻線軸方向の伝播がなく、半径方向への伝播のみ進むものとして複数のアンテナへの電磁波の到達時間に基づいて導出された演算式により、部分放電の位置を同定することを特徴とする変圧器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、変圧器の巻線内部で発生する部分放電を高感度で検出可能な部分放電診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電所内に電力供給用として設備されるＳＦ6ガス絶縁開閉器、変圧器、避雷器などの電力用機器においては、当該機器内部の絶縁異常を早期に把握するため、部分放電を検出する絶縁診断技術が開発されている。
【０００３】
ところで、従来の変圧器巻線の絶縁異常による部分放電の検出方法としては、変圧器巻線とタンクに取付けられた磁気シールド間の静電容量Ｃ１と、磁気シールドとタンクとの間の静電容量Ｃ２とからなる直列配列の静電容量の分圧で電磁波を測定する方法がある（特許文献１）。しかし、この方法では、磁気シールドの面積が大きいため、磁気シールド部分に到達した電磁波の信号が合成されてしまい、信号として小さくなってしまうため、高感度に部分放電を検出することができない。
【０００４】
また、他の検出方法としては、変圧器巻線の接地側の電流端子に高周波電流を測定する高周波ＣＴを取り付け、部分放電による高周波電流を検出する方法も採用されている。この方法は、外部の電磁波が進入してきた場合、高周波ＣＴにより電磁波が誤って検出されると、部分放電と判断されてしまう可能性がある。
【０００５】
このため、タンク壁に音波を検出するマイクを取り付け、部分放電に起因する音波が発生した時に検出した高周波電流を部分放電としている構成もある。
【０００６】
しかるに、電力用の変圧器の高圧巻線は高電圧を出力する必要から、巻線の巻回数が多い場合が通常である。巻線の巻回数が多いと、巻線のインダクタンス成分が大きくなり、高周波は伝達しにくくなる。この結果、変圧器の巻線中央で部分放電が発生した場合、これを巻線端部で測定すると部分放電の間近で測定する場合に比べて放電電荷の評価量は１／５０から１／１００に低減してしまう。
【０００７】
このため、巻線内部で発生する部分放電に関して、巻線に沿って伝搬する信号ではなく、部分放電から直接伝搬する電磁波を捕らえることで、高感度で観測する方法が求められている。
【０００８】
その手法として、ガス絶縁開閉装置で開発が進められているＵＨＦ帯域の１００ＭＨｚから数ＧＨｚの周波数の電磁波を、アンテナを用いて検出する方法が有望と考えられている（特許文献２）。
【０００９】
しかし、このセンサの主流は、タンクのマンホールに部分放電の検出用電極を取付けるか、電流の取り出し口であるブッシングの根元に部分放電の検出用電極を取付けるものが多く、これらは従来の変圧器のタンク構成を変えずに部分放電を検出するセンサを取付けようというものであり、必ずしも検出感度が良好なものではなかった。
【特許文献１】特公昭６３−６２７０８号公報
【特許文献２】特許第２８８１９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
例えば、図１８に示すように絶縁ガスが充填されたタンク１３内に鉄心１２に巻線１１を巻装してなる変圧器中身を収容したガス絶縁変圧器において、タンク１３に有する円形状のマンホールの開口面に設けられた円板状の部分放電検出用電極（センサ）２５と、マンホール及び部分放電検出用電極２５の間隙に電磁波９が到達したときに発生する電位差を検出し、その検出信号をマンホールの開口部を閉塞するタンクフランジ蓋１８を貫通させて設けられた同軸ケーブル１６を通して外部の部分放電診断処理部に入力するものである。
【００１１】
この円板状の電極形状では、どの方向の偏波面の電磁波も検出することは可能であるが、次のような問題があった。
【００１２】
すなわち、空間に電磁波が進行する距離は、比誘電率がほぼ１のガス中で１ｎｓあたり約３０ｃｍである。一方、比誘電率が約２の油中では、１ｎｓ当たり約２１（＝３０/√２）ｃｍである。ここで、比誘電率の大きさにより電磁波の伝搬速度に差が出るが、以下の説明は比誘電率がほぼ１のガス中での伝搬で説明する。
【００１３】
変圧器で部分放電が発生し、その部分放電に起因した電磁波が図１９に示すようにセンサ部分に到達する。この時、部分放電の電界成分９はセンサ２５の電極面に対して斜めになっているとすると、空間中の部分放電は、通常、図２０に示すように立ち上がり時間が約０．５ｎｓで立下り時間も０．５ｎｓの全体で約１ｎｓの時間で発生する釣鐘状の波形２９をしている。
【００１４】
この時、センサ（円板電極）２５の上部端の部分に電磁波が到達したときに、センサ下部に到達する電磁波はセンサから３０ｃｍ離れているとすると、センサによって検出される電磁波は、図２１の下部に示すような電磁波１９の合成により図示上部のような電磁波２０が検出される。
【００１５】
これは、図２２に示すように電磁波がセンサの上部を通過した際にセンサに正の電圧が発生するが、センサの下部を通過した際には負の電圧が発生するためである。このようにセンサ上部の端の部分に電磁波が到達したときに、センサ下部に到達する電磁波はセンサから３０ｃｍ離れているためには、センサの直径は３０ｃｍ以上の大きさが必要である。
【００１６】
ここで、９Ａは検出される電磁波、９Ｂは検出されない電磁波である。
【００１７】
しかし、通常の変圧器タンクに設けられた穴に取付けられる部分放電検出用のセンサは、その穴の開口端に有するフランジ部分の大きさの制約から直径１５ｃｍ以下の場合がある。
【００１８】
このようにセンサの直径が小さく、センサ上部の端の部分に電磁波が到達したときに、センサ下部に到達する電磁波はセンサから３０ｃｍ離れていない場合には、部分放電の電磁波がセンサ上部に到達して、１ｎｓにならない内にセンサの下部に電磁波が到達するため、図２３に示すように小さな部分放電の信号しか検出できない。このように円板状の部分放電検出用電極を用いるセンサの場合には、センサの直径に比例した信号出力しか得られないという問題があった。
【００１９】
本発明は、上記のような課題を解消し、小さなセンサで変圧器の巻線内部で発生する部分放電を高い検出感度で検出することができる変圧器の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】
【００２０】
本発明は、上記の目的を達成するため、次のような手段により変圧器の部分放電診断装置を構成する。
【００２１】
（１）本発明は、変圧器タンク内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、前記変圧器タンクに設けられた穴部に、スリットを持つ電極を前記スリットが前記巻線の軸方向に垂直になるように配置し、前記巻線の部分放電により発生する電磁波を前記スリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、前記巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備える。
【００２２】
（２）本発明は、変圧器タンク内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、前記変圧器タンクの内面に適宜の間隔を存してそれぞれ配置される複数の磁気シールドを、前記変圧器中身の巻線の軸方向に対して垂直にスリットを持つ電極として形成し、前記変圧器中身の巻線の部分放電により発生する電磁波を前記スリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、前記巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備える。
【００２３】
（３）本発明は、変圧器タンク内に鋼板を積層した鉄心の主脚部分に巻線を巻装した変圧器中身を収容してなる変圧器の部分放電診断装置において、前記変圧器タンクの内面に、長手方向にスリットを持つ金属円筒電極を前記スリットが前記巻線の軸方向に対して垂直になるように配置し、前記巻線の部分放電により発生する電磁波を前記スリット両側の電極部分に現れる電圧として検出するアンテナと、このアンテナにより検出された電圧信号を取込んで、前記巻線の部分放電を診断処理する部分放電診断処理手段とを備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、変圧器の絶縁媒体がガス、油に関わりなく巻線のセクション間、ターン間などの内部の部分放電を高感度に検出することができる小さなアンテナを備えた電力用変圧器の部分放電診断装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
まず、本発明の実施形態を説明するにあたり、診断対象となる内鉄形の変圧器の巻線に発生する部分放電の形態について述べる。
【００２６】
内鉄形の変圧器の巻線は、図６に示すように内側及び外側絶縁筒２間に適宜の間隔を存して軸方向に配設されたダクトピース４を介して半径方向に素線を並べた円板巻線１を軸方向に順に重ねていくものである。なお、３は円板巻線１の適宜積層間に介挿された冷媒流制御板である。
【００２７】
このような構成の巻線部分で発生する部分放電の形態は以下の通りである。
【００２８】
すなわち、部分放電の１種類目は図５に示すように導線５の外周を絶縁物６で被覆してなる２つの円板巻線１間、いわゆるセクション間で部分放電７が発生するものである。この形態では、図６に示すように部分放電の発生による電磁波の主な電界成分９は巻線の軸方向、磁界１０は巻線の半径方向に発生する。
【００２９】
このように部分放電により発生した電磁波は、巻線の素線に沿って伝搬しようとしても巻線の持つインダクタンス成分で伝搬が抑えられるのと同時に、素線の導体部分を伝搬する際の表皮効果により大きく減衰してしまう。
【００３０】
また、部分放電の２種類目は図７に示すように１つの円板巻線１の並んだ素線同士のいわゆるターン間で部分放電が発生するものである。この形態では、図６と同一部分に同一符号を付して示す図８のように部分放電の発生による電磁波の電界成分９は巻線の半径方向、磁界１０はこの半径方向を周回するように巻線の軸方向と回転方向の合成された向きに発生する。
【００３１】
一方、空間を伝搬しようとした電磁波の周波数が非常に高い場合には、素線の金属の沿面方向に電界を持つ電磁波は金属の表面で反射してしまい、巻線の外に出られずに反射を繰返すうちに減衰をするために巻線から外側に透過できない。このため、ターン間で発生した部分放電に起因する電磁波は、部分放電の発生した位置から巻線半径方向、及び巻線の軸方向に伝搬することは可能であるが、それに垂直な方向には伝達できない。一方、セクション間で発生する電磁波は、全ての方向に伝搬できる。
【００３２】
この結果、セクション間で発生した電磁波は、全ての方向に伝搬してタンクと鉄心で反射するが巻線部分での反射はしない。
【００３３】
一方、ターン間で発生した部分放電は、巻線の上部に設置したセンサで観測すると、その偏波面を知ることで巻線のどの方向で発生したかを知ることができる。また、巻線の半径方向に進んだ電磁波はタンクに到達して、タンクと最外側の巻線表面で反射を繰返す。
【００３４】
このように巻線内部で発生した部分放電では、巻線のセクション間で発生する電磁波とターン間で発生する電磁波とでは、電界と磁界の向きが異なる。
【００３５】
そこで、本発明では、その一方の電磁界に注目して電磁波を効率良く検出することで、部分放電を高感度で検知することを可能にしたものである。
【００３６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３７】
（第１の実施形態）
図１は本発明による変圧器の部分放電診断装置の第１の実施形態における部分放電検出部を示す断面図であり、図２は同実施形態の部分放電検出器をタンクに設けられた穴の外側から見た図である。
【００３８】
図１及び図２において、１３は内部に珪素鋼板を積層した鉄心とこの鉄心の主脚部分に導線を巻回してなる巻線とからなる図示しない変圧器中身を収容した変圧器タンクで、この変圧器タンク１３にはその周壁の一部にほぼ円形の穴部１３ａが設けられ、この穴部１３ａの周縁部をタンク外方向に突出させた筒部１３ｂの突出端にフランジ１３ｃが形成され、このフランジ１３ｃに蓋体１８が取付けられる。
【００３９】
第１の実施形態では、このような構成の内鉄形変圧器において、変圧器タンク１３の穴部１３ａに円形の平板電極を２つに分割した半円状の電極２１（アンテナ）を、各電極の弦部分の直線により巻線の軸方向と垂直なスリット状のギャップが形成されるように対向させて配置し、タンク外部より蓋体１８を貫通させて筒部１３ｂ内に導入された一対の同軸ケーブル１６の一端をそれぞれの半円状の電極に接続し、その他端を図示しない部分放電診断処理部に接続する構成とするものである。
【００４０】
このように構成された第１の実施形態において、巻線内部のセクション間で発生した部分放電により、図６に示すように電界成分９は巻線軸方向に、磁界１０は電界成分と垂直方向に持つ電磁波を発生している。この電磁波は巻線部分を通過するときはセクション間のギャップ部分を進行する。
【００４１】
そして、電磁波が巻線から出てタンク側に進行して直接、あるいは磁気シールド及びタンクで反射して半円状の電極２１間のギャップ部分に到達する。この場合、電磁波の電界成分は巻線軸方向に平行であるため、半円状の電極間に存するギャップ部分の両端に電圧が発生する。
【００４２】
このように第１の実施形態では、電界成分が巻線に平行であるため、２つの半円板状の電極間に存するギャップ部分の長さに比例して電圧を発生させることができる。一方、電界成分が巻線の軸方向の電磁波を検出できるため、セクション間の部分放電だけでなく、ターン間の部分放電でタンクに垂直な電界成分を持つものも検出することができる。
【００４３】
また、フランジ部分に取付けられた半円板状の電極間にギャップ部分を持つアンテナをタンクに複数取付け、これら各アンテナで検出される電圧信号を部分放電診断処理部に取込むことで、その到達時間差から部分放電の発生位置を推定することができる。さらに、複数のスリットの高さが異なる場合には、３次元的な位置を同定できるとともに、部分放電の位置を特定することにも使用できる。
【００４４】
上記実施形態では、２つの半円板状の電極２１を、各電極の弦部分の直線により巻線の軸方向と垂直なスリット状のギャップが形成されるように対向させて配置する構成のアンテナについて述べたが、図３及び図４に示すように円板電極２６にその中心より外れた適宜位置にスリット２７を設け、このスリット２７を挟む円板電極２６の両側位置にケーブル信号線を電気的に接続して取付けるようにしても２つの半円板状の電極２１間にギャップを持つアンテナと同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
さらに、図９に示すようにアンテナを取付けるフランジが巻線の軸方向（図示一点鎖線）に対して垂直方向ではなく、例えば４５度の角度を持つ場合には、図６に示すような巻線内部のセクション間で発生した部分放電による巻線軸方向の電界成分だけでなく、図７，図８に示すような巻線内部のターン間で発生した部分放電による巻線軸方向の電界成分も検出することができる。
【００４６】
（第２の実施形態）
図１０は、本発明による変圧器の部分放電診断装置の第２の実施形態における部分放電検出部をタンク内に取付けた状態を示す断面図であり、図１１は同実施形態の部分放電検出器を示す斜視図である。
【００４７】
第２の実施形態では、図６に示すように金属タンク内に内側及び外側絶縁筒２間に適宜の間隔を存して軸方向に配設されたダクトピース４を介して半径方向に素線を並べた円板巻線１を軸方向に順に重ねてなる内鉄形の変圧器において、図１１に示すように長手方向の中央部に１つのスリット２４を設けた金属円筒電極（アンテナ円筒）２２を図１０に示すように変圧器の上下鉄心ヨーク部の側面に対応する変圧器タンク１３の内面に電極支持部材２３を介してアンテナ円筒２２のスリット２４が巻線の軸方向（図示一点鎖線）に対して垂直になるように配置して取付ける構成とするものである。
【００４８】
そして、１つのスリット２４の上下両極に図１１、図１２に示すように同軸ケーブル１６の中心電極と接地電極を各々接続している。
【００４９】
上記では１つのスリット２４を設けた金属円筒電極（アンテナ円筒）２２を変圧器中身の上下鉄心ヨーク部の側面に対応する変圧器タンク１３の内面に電極支持部材２３を介してアンテナ円筒２２のスリット２４が巻線の軸方向（図示一点鎖線）に対して垂直になるように配置して取付けるようにしたが、図１３に示すように複数のスリット２４を長手方向に適宜の間隔を存して設けたアンテナ円筒２２を図１４に示すように変圧器の上下鉄心ヨーク部の両側面に対応する変圧器タンク１３の内面に電極支持部材２３を介してアンテナ円筒２２のスリット２４が巻線の軸方向（図示一点鎖線）に対して垂直になるようにそれぞれ取付ける構成としても良い。この場合、各スリット２４の上下両極に図１２に示すように同軸ケーブル１６の中心電極と接地電極を前述同様に各々接続している。
【００５０】
一方、同軸ケーブル１６を介して接続された図示しない外部の部分放電診断処理部では、複数のアンテナ円筒２２への電磁波の到達時間において、巻線内部で発生した部分放電による電磁波は、巻線部分では巻線軸方向の伝搬はなく、半径方向への伝搬のみ進むものとして導出された演算式による計算方法により、部分放電の位置を同定するアルゴリズムを使用している。
【００５１】
このように構成された第２の実施形態において、巻線内部のセクション間で発生した部分放電により、図８に示すように電界成分９は巻線軸方向に、磁界１０は電界成分と垂直方向に持つ電磁波を発生している。この電磁波は巻線部分を通過するときは、セクション間のギャップ部分を進行し、巻線を透過する際には巻線上下方向への進行はない。
【００５２】
そして、電磁波が巻線から出てタンク側に進行して磁気シールド及びタンクで反射してアンテナ円筒２２のスリット２４部分に到達する。電磁波の電界成分は巻線軸方向に平行であるため、アンテナ円筒２２のスリット２４部分の両端に電圧が発生する。
【００５３】
このように第２の実施形態では、電界成分が巻線に平行であるため、金属円筒電極（アンテナ円筒）２２に設けられたスリット２４の長さに比例して電圧を発生させることができる。一方、電界成分が巻線の軸方向の電磁波を検出できるため、セクション間の部分放電だけでなく、ターン間の部分放電でタンクに垂直な電界成分を持つものも検出することができる。
【００５４】
また、スリット２４を持つアンテナ円筒２２は図１３に示すように複数のスリット２４を長手方向に適宜の間隔を存して設けることで、その到達時間差から部分放電の発生位置を推定することができる。さらに、スリット２４の高さが異なる場合には、３次元的な位置を同定できるとともに、部分放電の位置を特定することにも使用できる。
【００５５】
さらに、変圧器がガス絶縁変圧器の場合では、タンクが円筒状であるため、巻線のほぼ中央部分では、最も巻線からタンクまでの距離があるため、図１５に示すようにこの部分に対応するタンク内面にスリット付円筒２２を電極支持部材２３により取付ければタンク内の空間の有効利用を図ることができる。
【００５６】
この場合、アンテナ円筒２２に有するスリット２４が巻線１１側に向ける際には、巻線から発生する電圧により放電しないようにスリットのエッジ部分の面取りが必要になるため、スリットが巻線側から見えないようにアンテナ円筒２２を配置することで、装置全体を安価にすることができる。
【００５７】
（第３の実施形態）
図１６は、本発明による変圧器の部分放電診断装置の第３の実施形態における部分放電検出部をタンク内に取付けた状態を示す断面図である。
【００５８】
第３の実施形態では、図１６に示すように変圧器タンク１３内に珪素鋼板を積層した鉄心１２と、この鉄心１２の主脚部分に導線を巻回してなる巻線１１を備えた内鉄形変圧器において、変圧器タンク１３の内面に等間隔を存してそれぞれ配置される複数の磁気鋼板からなる磁気シールド１４を、巻線１１の軸方向（図示一点鎖線矢印方向）に対して垂直になるようにスリットを持つアンテナ電極として構成するものである。
【００５９】
この場合、スリットは巻線１１の軸方向に対しては垂直（図示紙面方向）であるが、磁気シールド１４の内面は巻線１１の軸方向に対してある角度を持って等間隔に配置されている。そして、複数のスリットの両極に同軸ケーブル１６の中心電極と接地電極を各々接続している。
【００６０】
また、同軸ケーブル１６を介して接続された図示しない部分放電診断処理部では、複数のアンテナへの電磁波の到達時間において、巻線内部で発生した部分放電による電磁波は、巻線部分では巻線軸方向の伝搬はなく、半径方向への伝搬のみ進と考えた演算式から計算される方法により、部分放電の位置を同定するアルゴリズムを使用している。
【００６１】
このように構成された第３の実施形態において、巻線内部のセクション間で発生した部分放電により、図５に示すように電界成分は巻線軸方向に、磁界は電界成分と垂直方向に持つ電磁波を発生している。
【００６２】
一方、巻線内部のターン間で発生した部分放電により、図７に示すように電界成分は巻線軸に垂直方向に、磁界は電界成分と垂直方向に持つ電磁波が発生している。この電磁波が巻線から出てタンク側に進行して磁気シールド１４部分に到達する。すると、このアンテナ電極のスリットに電磁波の電界成分と直角方向に電圧が発生する。
【００６３】
このように第３の実施形態では、複数の磁気シールド１４のスリットに図１７に示すように時間遅れを持った電磁波による検出波形１９が合成され、電界成分及びスリットの長さに比例して電圧２０が発生するため、効率良く部分放電を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明による変圧器の部分放電診断装置の第１の実施形態における部分放電検出部を示す断面図。
【図２】同実施形態の部分放電検出器をタンクに設けられた穴の外側から見た図。
【図３】同実施形態の部分放電検出器の他の例を示す断面図。
【図４】同実施形態の部分放電検出器をタンクに設けられた穴の外側から見た図。
【図５】変圧器巻線でのセクション間で発生する部分放電により生じる電磁波の模式図。
【図６】変圧器巻線でのセクション間で発生する部分放電により生じる電磁波が巻線外部へ伝播する模式図。
【図７】変圧器巻線でのターン間で発生する部分放電により生じる電磁波の模式図。
【図８】変圧器巻線でのターン間で発生する部分放電により生じる電磁波が巻線外部へ伝播する模式図。
【図９】同実施形態の部分放電検出器を変圧器巻線の軸に対して４５度の角度を持った穴に取付けられた状態を示す断面図。
【図１０】本発明による変圧器の部分放電診断装置の第２の実施形態として巻線の軸方向に垂直にスリットを入れた円筒状の部分放電検出器をタンク内に取付けた状態を示す断面図。
【図１１】同実施形態の円筒状の部分放電検出器を示す斜視図。
【図１２】同実施形態の円筒状の部分放電検出器を示す断面図。
【図１３】同実施形態の他の例として複数のスリットを入れた円筒形状の部分放電検出器を示す斜視図。
【図１４】同実施形態の他の例として複数の部分放電検出器をタンク内に取付けた状態を示す断面図。
【図１５】同実施形態として巻線の軸方向に垂直にスリットを入れた円筒状の部分放電検出器を取付けた状態の他の例を示す断面図。
【図１６】本発明による変圧器の部分放電診断装置の第３の実施形態として巻線の軸方向に垂直にスリットを入れた磁気シールドを使用した部分放電検出器をタンク内に取付けた状態を示す断面図。
【図１７】本発明による部分放電検出器により検出される部分放電検出波形図。
【図１８】従来の円板状の電極を使用した部分放電検出器を変圧器タンク内に巻線の軸に垂直に取付けた状態を示す断面図。
【図１９】同じく部分放電検出器における円板状の電極への電磁波の到達遅れを説明するための断面図。
【図２０】標準的な部分放電波形を示す図。
【図２１】円板状電極の直径が大きい場合における部分放電の検出波形を示す図。
【図２２】円板状電極のにおける電磁波の検出電圧と時間のずれを示す図。
【図２３】円板状電極の直径が小さい場合における部分放電の検出波形を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１…円板巻線、２…絶縁筒、３…冷媒流制御板、４…ダクトピース、５…導線、６…絶縁物、７…セクション間部分放電電流、８…ターン間部分放電電流、９…放射電界（電界成分）、１０…放射磁界（磁界）、１１…巻線、１２…鉄心、１３…変圧器タンク、１３ａ…穴部、１３ｂ…筒部、１３ｃ…フランジ、１４…磁気シールド、１５…絶縁支持体、１６…同軸ケーブル、１７…円板電極（アンテナ）１８…蓋体、２１…半月状の電極（アンテナ）、２２…スリット付き円筒電極（アンテナ円筒）、２３…電極支持部材、２４…スリット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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