(57)【要約】【課題】日差しの強い屋外など白色光の強い場所においても、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる携帯型コロナ放電検出装置を提供する。【解決手段】本開示の携帯型コロナ放電検出装置１００において、超音波検出装置１０は、任意の一方向からの超音波を選択的に検出して、電気信号に変換する。レーザ光源４０は、前記一方向に向けて、可視単色レーザ光を照射する。レーザ光照射部位は、コロナ放電の発生箇所であり、通常は当該部位を直接視認できる。更に、前記一方向を撮影し、撮影した画像を表示する表示器６２を備えるデジタルカメラ６０と、そのレンズ６４の前方に配置され、可視単色レーザ光の波長と同じ波長の光を選択的に透過するバンドパスフィルタ７０と、を有する。白色光の強い場所では、表示器６２に表示される画像において、レーザ光照射部位を視認できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源設備のコロナ放電を、当該コロナ放電に起因して発生する超音波を検出することにより検出する携帯型コロナ放電検出装置であって、
任意の一方向からの超音波を選択的に検出して、電気信号に変換する超音波検出装置と、
前記電気信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部の処理結果を出力する出力装置と、
前記一方向に向けて、可視単色レーザ光を照射するレーザ光源と、
前記一方向を撮影し、撮影した画像を表示する表示器を備えるデジタルカメラと、
前記デジタルカメラのレンズの前方に配置され、前記可視単色レーザ光の波長と同じ波長の光を選択的に透過するバンドパスフィルタと、
を有することを特徴とする携帯型コロナ放電検出装置。
【請求項２】
前記バンドパスフィルタを、前記レンズの前方の位置と、前記レンズの前方から退避した位置との間で可動とする可動機構を有する、請求項１に記載の携帯型コロナ放電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流電源設備のコロナ放電を、当該コロナ放電に起因して発生する超音波を検出することにより検出する携帯型コロナ放電検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送電線や屋外変電所などの電力設備をはじめ、稼働中の交流電源設備において、汚損や変形などにより絶縁劣化が進むと、その箇所においてコロナ放電が発生し、電波障害や絶縁破壊に進展するおそれがある。そのため、交流電源設備におけるコロナ放電を早急に発見し、是正する必要がある。
【０００３】
交流電源設備のコロナ放電を検出するための携帯型コロナ放電検出装置が知られており、図３及び図４にその構成を示す。交流電源設備のコロナ放電が発生すると、これに伴って高帯域の超音波が発生することが知られている。図３及び図４に示す従来の携帯型コロナ放電検出装置２００は、コロナ放電に起因して発生する超音波を検出することにより、コロナ放電を検出する装置である。この装置２００は、パラボラ集音板１２と、当該パラボラ集音板の凹面から延びる３本のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに支持された超音波マイクロフォン１６とを含む超音波検出ユニット１０を有する。超音波検出ユニット１０は、パラボラ集音板１２を反射した超音波が超音波マイクロフォン１６で検知できるように構成されており、任意の一方向からの超音波を高い指向性で選択的に検出して、電気信号に変換する。そのため、使用者が把持部５６を持って、超音波検出ユニット１０を交流電源設備の種々の箇所に向けることによって、コロナ放電の発生箇所から高い指向性で超音波を検出できる。
【０００４】
超音波マイクロフォン１６で得られた電気信号は、例えば特許文献１に記載された方法などで処理されて、その処理結果が出力装置としてのディスプレイ３０に表示される。また、コロナ放電に起因する超音波を検出した時には、出力装置としてのスピーカ（図示せず）から警告音が発せられる。
【０００５】
また、携帯型コロナ放電検出装置２００には、レーザ光源４０が備えられている。レーザ光源４０は、超音波検出ユニット１０が超音波を検出する方向に向けて、可視単色光、例えば赤色のレーザ光を照射できるように構成されている。そのため、使用者は、スピーカから警告音が鳴っている時のレーザ照射部位を直接視認することによって、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の携帯型コロナ放電検出装置２００では、屋内の交流電源設備を点検する場合など、レーザ照射部位がその周りよりも明るい場合には、レーザ照射部位を直接視認することができる。しかしながら、本発明者らは、日差しの強い屋外など白色光の強い場所で交流電源設備を点検する場合、レーザ照射部位に強い白色光が当たっているとレーザ照射部位を直接視認することができず、コロナ放電の正確な発生箇所を特定できないという問題があることを認識した。
【０００８】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、日差しの強い屋外など白色光の強い場所においても、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる携帯型コロナ放電検出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】
【０００９】
上記課題を解決する本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）交流電源設備のコロナ放電を、当該コロナ放電に起因して発生する超音波を検出することにより検出する携帯型コロナ放電検出装置であって、
任意の一方向からの超音波を選択的に検出して、電気信号に変換する超音波検出装置と、
前記電気信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部の処理結果を出力する出力装置と、
前記一方向に向けて、可視単色レーザ光を照射するレーザ光源と、
前記一方向を撮影し、撮影した画像を表示する表示器を備えるデジタルカメラと、
前記デジタルカメラのレンズの前方に配置され、前記可視単色レーザ光の波長と同じ波長の光を選択的に透過するバンドパスフィルタと、
を有することを特徴とする携帯型コロナ放電検出装置。
【００１０】
（２）前記バンドパスフィルタを、前記レンズの前方の位置と、前記レンズの前方から退避した位置との間で可動とする可動機構を有する、上記（１）に記載の携帯型コロナ放電検出装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の携帯型コロナ放電検出装置によれば、日差しの強い屋外など白色光の強い場所においても、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態による携帯型コロナ放電検出装置１００を示す図であり、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は左側面図である。
【図２】携帯型コロナ放電検出装置１００におけるバンドパスフィルタ７０の位置を説明する図であり、（Ａ）バンドパスフィルタがレンズの前方にある場合、（Ｂ）はバンドパスフィルタがレンズの前方から退避した位置にある場合を示す。
【図３】従来の携帯型コロナ放電検出装置２００を示す斜視図である。
【図４】従来の携帯型コロナ放電検出装置２００を示す図であり、（Ａ）は背面図、（Ｂ）は左側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１（Ａ），（Ｂ）及び図２（Ａ），（Ｂ）を参照して、本発明の一実施形態による携帯型コロナ放電検出装置１００（以下、単に「装置１００」とも称する。）の構成と、その構成により得られる効果を説明する。
【００１４】
携帯型コロナ放電検出装置１００は、交流電源設備のコロナ放電を、当該コロナ放電に起因して発生する超音波を検出することにより検出する装置であり、その主たる構成要素として、超音波検出ユニット１０、信号処理部（図示せず）、出力装置としてのディスプレイ３０、レーザ光源４０、デジタルカメラ６０、及びバンドパスフィルタ７０を有する。そして、円筒状の把持部５６の上端に、超音波検出ユニット１０及びディスプレイ３０が取り付けられている。
【００１５】
本実施形態において超音波検出装置１０は、パラボラ集音板１２と、当該パラボラ集音板の凹面から延びる３本のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃと、これら３本のアームに支持された超音波マイクロフォン１６とを含む。超音波マイクロフォン１６は、パラボラ集音板１２の焦点又はその近傍の位置に配置される。そのため、パラボラ集音板１２を反射した超音波が超音波マイクロフォン１６で検出できる。このように、超音波検出装置１０は、任意の一方向からの超音波を、例えば±８度程度の高い指向性で選択的に検出して、電気信号に変換することができる。そのため、使用者が把持部５６を持って、超音波検出ユニット１０を交流電源設備の種々の箇所に向けることによって、コロナ放電の発生箇所から高い指向性で超音波を検出できる。
【００１６】
超音波マイクロフォン１６で得られた電気信号は、図示しない信号処理部によって処理される。その方法は、例えば特許文献１に記載されているような、公知の方法とすることができる。具体的には、交流電源設備のコロナ放電に起因する超音波は、電源位相と同期して強弱を生じるため、得られた電気信号を周波数分析すると、電源周波数の２倍成分が強く現れる。この２倍成分の強さを検出することにより、放電による超音波以外の環境ノイズの影響を受けることなく、コロナ放電を検出することができる。
【００１７】
出力装置は、信号処理部の処理結果を出力する。出力装置としては、図１（Ａ）に示すように、パラボラ集音板１２の背面に設置されたディスプレイ３０や、図示しないスピーカを挙げることができる。ディスプレイ３０には、電源周波数の２倍成分の音圧換算値（ｄＢ）や、検出音に占める電源周波数の２倍成分の比率や、測定波形、周波数解析後の波形などを表示することができる。また、コロナ放電に起因する超音波を検出した時には、スピーカから警告音を発することもできる。
【００１８】
本実施形態においてレーザ光源４０は、超音波マイクロフォン１６が取り付けられ、３本のアーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃに支持されたユニットの内部に埋め込まれているレーザポインタである。レーザ光源４０は、レーザ光の照射方向が前記任意の一方向、すなわち超音波検出ユニット１０が超音波を検出する方向と一致するように配置される。つまり、レーザ光源４０は、前記ユニットの開口部から超音波検出方向に向けて可視単色レーザ光を照射する。そのため、使用者は、スピーカから警告音が鳴っている時のレーザ照射部位を直接視認することによって、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる。可視単色レーザ光としては、例えば赤色（例えば中心波長635ｎｍ、スペクトル幅3ｎｍ）、緑色（例えば中心波長532ｎｍ、スペクトル幅3ｎｍ）、青色（例えば中心波長460ｎｍ、スペクトル幅3ｎｍ）を挙げることができる。
【００１９】
しかし、レーザ照射部位に強い白色光が当たっている場合には、レーザ照射部位を直接視認することができず、コロナ放電の正確な発生箇所を特定できない。そこで本実施形態の装置１００は、デジタルカメラ６０とバンドパスフィルタ７０の組み合わせを採用することを特徴とする。
【００２０】
図１（Ａ），（Ｂ）を参照して、デジタルカメラ６０は、ディスプレイ３０の上に配置されたカメラ台８０の上に設置され、固定具８２によってカメラ台８０に固定される。この際、デジタルカメラ６０は、そのレンズ６４の光軸が前記任意の一方向、すなわち超音波検出ユニット１０が超音波を検出する方向と平行になるように設置される。こうすることで、デジタルカメラ６０は、前記任意の位置方向を撮影することができる。さらにデジタルカメラ６０は、撮影した画像をリアルタイムで表示する表示器６２を備える。デジタルカメラ６０は上記機能を有する限り特に限定されず、例えば上記機能を有するスマートフォンを用いてもよい。図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、固定具８２は、種々のデジタルカメラの幅や厚さに対応できるように、カメラ台８０に対してスライド可能とすることができる。
【００２１】
図１（Ｂ）を参照して、バンドパスフィルタ７０は、カメラ台８０の上に設置されたフィルタ支持台８４に対して垂直に配置され、デジタルカメラのレンズ６４の前方に配置される。ここで、バンドパスフィルタ７０は、レーザ光源４０から照射される可視単色レーザ光の波長と同じ波長の光を選択的に透過するものを使用する。例えば、レーザ光が赤色の場合には、中心波長が635〜650ｎｍのものを使用し、レーザ光が緑色の場合には、中心波長が532ｎｍのものを使用し、レーザ光が青色の場合には、中心波長が460ｎｍのものを使用する。
【００２２】
このようにすれば、レーザ照射部位に強い白色光が当たっている場合であっても、デジタルカメラの表示器６２に表示される画像中では、白色光のうちレーザ光の色以外の色の光の影響が除去され、その結果、当該画像中ではレーザ照射部位を確認することができる。つまり、レーザ照射部位を直接視認することはできなくても、デジタルカメラの表示器６２の画像中でレーザ照射部位を視認することができる。このようにして、本実施形態の装置１００では、日差しの強い屋外など白色光の強い場所においても、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる。
【００２３】
ここで、図３及び図４に示す従来のコロナ放電検出装置２００を使用する場合にも、使用者が例えばバンドパスフィルタを取り付けた眼鏡をかければ、レーザ照射部位を直接視認することができる。しかし、交流電源設備の点検をするにあたり、使用者がこのような眼鏡をかけて歩行をしたり、あるいは歩行しなくとも点検作業そのものを行うこと自体、使用者の視界が制限されて非常に危険を伴うものである。これに対して本実施形態は、デジタルカメラ６０とバンドパスフィルタ７０の組み合わせを採用することによって、デジタルカメラの表示器６２を介してレーザ照射部位を視認することができる装置構成が特徴である。このため、使用者の安全を確保しつつ、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる。
【００２４】
また、図２（Ａ），（Ｂ）を参照して、バンドパスフィルタ７０は、フィルタ可動機構８６によって、レンズ６４の前方の位置と、レンズ６４の前方から退避した位置との間で可動とすることが好ましい。可動機構８６は特に限定されないが、例えば図２（Ａ），（Ｂ）に示すようなヒンジ機構を採用することができる。ヒンジ機構の片方の平板をフィルタ支持台８４に固定し、他方の平板をバンドパスフィルタ７０に固定する。
【００２５】
このような構成を採用することの効果は、以下のとおりである。すなわち、従来から、交流電源設備の点検の際には、コロナ放電検出装置に加えてカメラを携帯して、コロナ放電が発生した箇所の写真を撮影することが一般的に行われていた。本実施形態の装置１００によれば、コロナ放電発生箇所を写真撮影する際には、バンドパスフィルタ７０は不要であるので、図２（Ｂ）に示すように、ヒンジ機構によって、バンドパスフィルタ７０をフィルタ支持台８４側に倒す。このように、本実施形態によれば、レーザ照射部位を視認してコロナ放電箇所を正確に特定するモード（図２（Ａ））と、正確に特定されたコロナ放電箇所を写真撮影するモード（図２（Ｂ））を兼ねることができる。
【００２６】
以下、本実施形態の装置１００の使用方法を説明する。交流電源設備の点検の際、使用者は装置１００の把持部５６を持って、ボタン５０を押下した状態で、超音波検出ユニット１０を交流電源設備の種々の箇所に向ける。すなわち、ボタン５０を押している期間が測定モードであり、レーザ光源４０からレーザ光が照射され、超音波検出ユニット１０、信号処理部、及びディスプレイ等の出力装置の動作がオンになる。超音波検出ユニット１０がコロナ放電発生箇所に向けられると、当該箇所から発生される超音波が検知され、ディスプレイ３０に既述の情報が表示されるとともに、スピーカから警告音が発せられる。使用者は、その時のレーザ照射部位が直接視認できない場合には、デジタルカメラ６０の表示器６２に出力されたリアルタイムの画像中でレーザ照射部位を確認し、コロナ放電の正確な発生箇所を特定する。必要に応じて、バンドパスフィルタ７０を退避させて、デジタルカメラ６０で当該発生箇所の写真を撮影する。なお、ボタン５２，５４は、ディスプレイの設定（明るさ等）を変更したり、電源のオン／オフに使用したりするものである。
【００２７】
なお、本実施形態では、超音波検出装置１０として、パラボラ集音板１２と超音波マイクロフォン１６の組み合わせを採用したが、本発明はこれに限定されない。例えば、検出の指向性の高い超音波マイクロフォンを単独で用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の携帯型コロナ放電検出装置によれば、日差しの強い屋外など白色光の強い場所においても、コロナ放電の正確な発生箇所を特定することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１００  携帯型コロナ放電検出装置
１０  超音波検出ユニット
１２  パラボラ集音板
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  アーム
１６  超音波マイクロフォン
３０  ディスプレイ
４０  レーザ光源
５０，５２，５４  操作ボタン
５６  把持部
６０  デジタルカメラ
６２  表示器
６４  レンズ
７０  バンドパスフィルタ
８０  カメラ台
８２  固定具
８４  フィルタ支持台
８６  フィルタ可動機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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