(57)【要約】【課題】静止誘導機器における部分放電の発生位置を検出する部分放電検出装置において、高い検出精度の確保と、作業効率の向上とを両立できる構成を提供する。【解決手段】複数の音響センサユニットＡＵは、静止誘導機器１の外壁に設置され、部分放電の音響信号を検出する。基準位置ユニットＲＵは、静止誘導機器１の外壁に設定された基準点Ｐ０に設置される。各音響センサユニットＡＵは、自己の音響センサユニットの絶対的位置を測位する。基準位置ユニットＲＵは、基準点Ｐ０の絶対的位置を測位する。放電測定装置１０は、複数の音響センサユニットＡＵの絶対的位置、および基準点Ｐ０の絶対的位置に基づいて、複数の音響センサユニットＡＵの取り付け位置を特定し、複数の音響センサユニットＡＵの取り付け位置、音響センサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の音響信号および電気信号検出器４の電気信号に基づいて、部分放電の発生位置を検出する。【選択図】図１
2019132810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止誘導機器における部分放電の発生位置を検出する部分放電検出装置であって、
前記静止誘導機器の外壁に設置され、部分放電の音響信号を検出する複数の音響センサユニットと、
前記静止誘導機器の部分放電の電気信号を検出する電気信号検出器と、
前記静止誘導機器の前記外壁に設定された基準点に設置される基準位置ユニットと、
前記複数の音響センサユニットの各々から出力される前記音響信号、および前記電気信号検出器から出力される前記電気信号を受ける放電測定装置とを備え、
前記複数の音響センサユニットの各々は、自己の音響センサユニットの絶対的位置を測位するように構成され、
前記基準位置ユニットは、前記基準点の絶対的位置を測位するように構成され、
前記放電測定装置は、
前記複数の音響センサユニットの絶対的位置、および前記基準点の絶対的位置に基づいて、前記静止誘導機器の前記外壁における前記複数の音響センサユニットの取り付け位置を特定し、
特定された前記複数の音響センサユニットの取り付け位置、前記複数の音響センサユニットの前記音響信号および前記電気信号に基づいて、部分放電の発生位置を検出する、部分放電検出装置。
【請求項２】
前記放電測定装置は、
前記複数の音響センサユニットの各々について、前記音響信号および前記電気信号に基づいて、部分放電源から音響センサユニットまで直接伝搬する直達波の到達時間を求めるとともに、前記直達波の到達時間に基づいて、前記部分放電源および前記音響センサユニット間の距離を算出し、
前記複数の音響センサユニットの取り付け位置と、各前記複数の音響センサユニットおよび前記部分放電源間の距離に基づいて、部分放電の発生位置を検出する、請求項１に記載の部分放電検出装置。
【請求項３】
前記複数の音響センサユニットの各々は、自己の音響センサユニットの絶対的位置を示す位置信号とともに、現在の時刻を示す時刻信号を生成するように構成され、前記時刻信号を前記音響信号に紐付けて前記放電測定装置に送信する、請求項１または２に記載の部分放電検出装置。
【請求項４】
前記複数の音響センサユニットの各々は、ＧＰＳ（全地球測位システム）ユニットを含む、請求項３に記載の部分放電検出装置。
【請求項５】
前記複数の音響センサユニットの各々は、前記放電測定装置と無線通信するように構成された通信部を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の部分放電検出装置。
【請求項６】
前記複数の音響センサユニットの各々は、音響センサユニットの各部に電力を供給する電源部をさらに含み、
前記電源部は、蓄電装置を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の部分放電検出装置。
【請求項７】
前記複数の音響センサユニットの各々は、音響センサユニットの各部に電力を供給する電源部を含み、
前記電源部は、分散電源装置に接続され、前記分散電源装置が発電した電力を前記音響センサユニットの各部に供給する、請求項１から５のいずれか１項に記載の部分放電検出装置。
【請求項８】
前記基準位置ユニットは、前記基準点の絶対的位置を示す位置信号とともに、現在の時刻を示す時刻信号を生成するように構成され、前記位置信号および前記時刻信号を前記放電測定装置に送信する、請求項１または２に記載の部分放電検出装置。
【請求項９】
前記基準位置ユニットは、ＧＰＳユニットを含む、請求項８に記載の部分放電検出装置。
【請求項１０】
前記基準位置ユニットは、前記放電測定装置と無線通信するように構成された通信部を含む、請求項８または９に記載の部分放電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、静止誘導機器の絶縁物における部分放電の発生位置を検出する部分放電検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止誘導機器では、経年劣化等に起因して絶縁物の部分放電が発生することがある。部分放電を放置すると、やがては絶縁破壊を引き起こして電気設備の破壊事故を招くおそれがある。このため、静止誘導機器において部分放電の発生を監視することが重要となっている。また、単に部分放電の発生を検出するだけでなく、部分放電が発生した位置を正確に検出することが求められる。
【０００３】
部分放電位置を検出する技術として、たとえば特開２００７−２９２７００号公報（特許文献１）、特開２０１３−４４６１６号公報（特許文献２）、特開２０１０−１９０６２６号公報（特許文献３）には、複数の音響センサ（以下、ＡＥ（Acoustic  Emission）センサとも称する）を用いて部分放電の発生およびその位置を検出する手法が提案されている。
【０００４】
上記特許文献によれば、静止誘導機器のタンク壁面に複数のＡＥセンサを取り付ける。そして、各ＡＥセンサから出力される、部分放電音を電気信号に変換した音響信号をウェーブレット変換し、その変換信号に基づいて部分放電の発生およびその位置を検出する。
【０００５】
具体的には、部分放電の発生時に静止誘導機器の中性点に流れる電気信号を高周波ＣＴ（Current  Transformer）で検出する。また、電気信号をトリガ信号として、静止誘導機器の内部で発生した部分放電音を複数のＡＥセンサで検出する。そして、各ＡＥセンサの音響信号の出力波形に基づいて、トリガ信号を起点として部分放電源からＡＥセンサまで直接伝搬する直達波が各ＡＥセンサに到達した時間を求める。得られた直達波の到達時間と音波の伝搬速度とに基づいて、部分放電源と各ＡＥセンサとの間の距離を推定し、その距離を半径とする球面の交点を部分放電が発生した位置として特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２９２７００号公報
【特許文献２】特開２０１３−４４６１６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９０６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献に記載される部分放電の発生位置を検出する技術においては、部分放電源と各ＡＥセンサとの間の距離を半径とする球面を描くために、静止誘導機器のタンク壁面におけるＡＥセンサの取り付け位置が正しく特定できている必要がある。したがって、作業者は、タンク壁面に基準点を予め設定しておくとともに、ＡＥセンサをタンク壁面に取り付けた際には、この基準点から見たＡＥセンサの相対的位置を計測することにより、ＡＥセンサの取り付け位置を特定する。なお、ＡＥセンサの取り付け位置は、たとえば、基準点を原点として、横をＸ軸とし、縦をＹ軸とし、高さをＹ軸とする三次元座標で表わすことができる。
【０００８】
ここで、部分放電の発生位置を検出する作業において、作業者は、各ＡＥセンサにおける音響信号の強度および直達波の到達時間の整合性を確認するために、ＡＥセンサの取り付け位置を変更し、変更後のＡＥセンサの音響信号を用いて直達波の到達時間を求めるという作業を繰り返し実行する。たとえば、特許文献２では、音響信号が取得されない場合、または音響信号の強度が不十分である場合には、十分な強度の音響信号が取得されるまで、各ＡＥセンサの取り付け位置を変更することが記載されている。
【０００９】
これによると、部分放電の発生位置を高精度に検出することができるが、その一方で、ＡＥセンサの取り付け位置を変更するたびに、ＡＥセンサの取り付け位置を計測し直す作業が必要となるため、作業者の作業量が増大するという問題が生じ得る。このような作業量の増大に伴って、作業効率が低下することが懸念される。
【００１０】
この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、静止誘導機器における部分放電の発生位置を検出する部分放電検出装置において、高い検出精度の確保と、作業効率の向上とを両立できる構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示に係る部分放電検出装置は、複数の音響センサユニットと、電気信号検出器と、基準位置ユニットと、放電測定装置とを備える。複数の音響センサユニットは、静止誘導機器の外壁に設置され、部分放電の音響信号を検出するように構成される。電気信号検出器は、静止誘導機器の部分放電の電気信号を検出するように構成される。基準位置ユニットは、静止誘導機器の外壁に設定された基準点に設置される。放電測定装置は、複数の音響センサユニットの各々から出力される音響信号、および電気信号検出器から出力される電気信号を受ける。複数の音響センサユニットの各々は、自己の音響センサユニットの絶対的位置を測位するように構成される。基準位置ユニットは、基準点の絶対的位置を測位するように構成される。放電測定装置は、複数の音響センサユニットの絶対的位置、および基準点の絶対的位置に基づいて、静止誘導機器の外壁における複数の音響センサユニットの取り付け位置を特定する。放電測定装置は、特定された複数の音響センサユニットの取り付け位置、複数の音響センサユニットの音響信号および電気信号に基づいて、部分放電の発生位置を検出する。
【発明の効果】
【００１２】
本開示によれば、静止誘導機器における部分放電の発生位置を検出する部分放電検出装置において、高い検出精度の確保と、作業効率の向上とを両立できる構成を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に従う部分放電検出装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】図１に示した放電測定装置で得られた電気信号および音響信号の一例を示す波形図である。
【図３】図１に示したＡＥセンサユニットの構成を説明するブロック図である。
【図４】図３に示した制御基板の構成を説明するブロック図である。
【図５】図１に示したＡＥセンサユニットの第１変形例の構成を説明するブロック図である。
【図６】図１に示したＡＥセンサユニットの第２変形例の構成を説明するブロック図である。
【図７】図１に示した基準位置ユニットの構成を説明するブロック図である。
【図８】図１に示した放電測定装置の構成を説明するブロック図である。
【図９】Ｅセンサユニットの取り付け位置を特定する方法を説明するための図である。
【図１０】図３に示したＡＥセンサユニットの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図７に示した基準位置ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図１１のフローチャートは、プログラムとしてメモリ４３に記憶される。ＣＰＵ４２がメモリ４３からプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行することにより処理が実現される。
【図１２】図８に示した放電測定装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお以下では図中の同一または相当部分には同一の符号を付して、その説明は原則的に繰返さないものとする。
【００１５】
（部分放電検出装置の構成）
図１は、本発明の実施の形態に従う部分放電検出装置の構成を説明するブロック図である。本発明の実施の形態に従う部分放電検出装置１００は、静止誘導機器１の絶縁物における部分放電の発生した位置を検出するための装置である。
【００１６】
図１を参照して、部分放電検出装置１００は、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４と、基準位置ユニットＲＵと、電気信号検出器４と、放電測定装置１０とを備える。なお、図１では、４個のＡＥセンサユニットを備えた構成を例示しているが、ＡＥセンサユニットの個数は複数であれば、４個に限定されない。以下の説明では、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４を総称するときには、ＡＥセンサユニットＡＵと表記する。また、図１において、符号３は静止誘導機器１の内部で発生した部分放電の発生位置を示している。
【００１７】
ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４は、静止誘導機器１のタンク壁面に対して、着脱自在に設置される。図１の例では、ＡＥセンサユニットＡＵ１は、静止誘導機器１のタンク上面の壁面に設置され、ＡＥセンサユニットＡＵ２〜ＡＵ４は、静止誘導機器１のタンクの３つの側面の壁面にそれぞれ設置されている。図中の点Ｐ１〜Ｐ４は、それぞれ、タンク壁面におけるＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置を示している。
【００１８】
ＡＥセンサユニットＡＵは、ＡＥセンサを有する。ＡＥセンサは、静止誘導機器１の内部で発生する部分放電の発生音を電気信号である音響信号に変換する。ＡＥセンサユニットＡＵは、ＡＥセンサから出力される音響信号を放電測定装置１０に送信する。
【００１９】
ＡＥセンサユニットＡＵは、さらに、自己のＡＥセンサユニットの絶対的位置を示す位置信号を生成するように構成される。ＡＥセンサユニットＡＵは、生成した位置信号を放電測定装置１０に送信する。ＡＥセンサユニットＡＵの構成については後述する。
【００２０】
基準位置ユニットＲＵは、静止誘導機器１のタンク壁面に予め設定された基準点Ｐ０に設置される。基準点Ｐ０は、後述する部分放電の発生位置の検出において、静止誘導機器１のタンク壁面上におけるＡＵセンサユニットＡＵの取り付け位置（点Ｐ１〜Ｐ４）を特定するための基準点として用いられる。基準位置ユニットＲＵは、基準点Ｐ０の絶対的位置を示す位置信号を生成するように構成される。基準位置ユニットＲＵは、生成した位置信号を放電測定装置１０に送信する。基準位置ユニットＲＵの構成については後述する。
【００２１】
電気信号検出器４は、静止誘導機器１に電気的に接続される接地線２に設置される。電気信号検出器４は、たとえば高周波ＣＴである。電気信号検出器４は、接地線２に流れる部分放電電流（電気信号）を検出し、検出した電気信号を放電測定装置１０に送信する。
【００２２】
放電測定装置１０は、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から音響信号および位置信号を受信する。放電測定装置１０は、さらに、基準位置ユニットＲＵから位置信号を受信するとともに、電気信号検出器４から電気信号を受信する。放電測定装置１０は、受信した信号に基づいて、静止誘導機器１で発生した部分放電の位置を検出する。
【００２３】
（部分放電検出装置の基本的動作）
次に、図１に示した部分放電検出装置１００における、部分放電の発生位置を検出するための基本的動作について説明する。
【００２４】
上述したように、放電測定装置１０は、電気信号検出器４から電気信号を受信するとともに、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から音響信号を受信する。図２は、放電測定装置１０で得られた電気信号および音響信号の一例を示す波形図である。図２の最上段には、電気信号検出器４の電気信号の波形が示され、その下段には、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の音響信号の波形が示されている。
【００２５】
放電測定装置１０は、電気信号および各ＡＥセンサユニットＡＵの音響信号に基づいて、部分放電の発生位置３から各ＡＥセンサユニットＡＵまで直接伝搬した直達波の到達時刻を測定する。図中の時刻ｔ１は、ＡＥセンサユニットＡＵ１における直達波の到達時刻に相当する。電気信号が到達した時刻（図中の時刻ｔ０に相当）と直達波の到達時刻（時刻ｔ１）との間の時間差Δｔ１が、直達波が部分放電の発生位置３からＡＥセンサユニットＡＵ１に到達するまでに要した時間となる。
【００２６】
なお、音響波が静止誘導機器１内部の絶縁媒体を伝搬する速度は、絶縁媒体固有の値である。したがって、ＡＥセンサユニットＡＵと部分放電の発生位置３との間の距離ｄは、音響波の伝搬速度に、直達波の到達時間Δｔを乗じることで求めることができる。
【００２７】
この操作をＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４のすべてについて行なうことにより、ＡＥセンサユニットＡＵ１（図中の点Ｐ１）および部分放電の発生位置３間の距離ｄ１、ＡＥセンサユニットＡＵ２（図中の点Ｐ２）および部分放電の発生位置３間の距離ｄ２、ＡＥセンサユニットＡＵ３（図中の点Ｐ３）および部分放電の発生位置３間の距離ｄ３、およびＡＥセンサユニットＡＵ４（図中の点Ｐ４）および部分放電の発生位置３間の距離ｄ４を推定することができる。そして、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の各々について、ＡＥセンサユニットの取り付け位置を中心とし、かつ、取り付け位置および部分放電の発生位置３間の距離ｄを半径とする球面を想定する。これら複数の球面の交点を求めることによって、部分放電の発生位置３を特定することができる。
【００２８】
なお、各ＡＥセンサユニットＡＵから出力される音響信号の波形には、部分放電の発生位置３から直接伝搬する直達波以外に、部分放電の発生位置３からタンク壁面を介してＡＥセンサユニットＡＵまで伝搬する先駆波も混在している。たとえば特許文献１に記載される公知の技術を用いることで、音響信号波形中の直達波と先駆波とを区別できるため、直達波の到達時刻を捉えることができる。また、音響信号波形に対して、特許文献１から３に記載されるような公知の信号処理を施すことで、ノイズなどの影響を排除して、音響信号の特徴的な部分を明確に抽出することができる。このように、電気信号およびＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の音響信号を用いて部分放電の発生位置３を特定する処理については、公知の技術を用いることができる。
【００２９】
ただし、各ＡＥセンサユニットＡＵから部分放電の発生位置３までの距離ｄを半径とする球面を想定するためには、静止誘導機器１のタンク壁面におけるＡＥセンサユニットの取り付け位置が正確に分かっている必要がある。したがって、作業者は、静止誘導機器１のタンク壁面に基準点Ｐ０を予め設定しておくとともに、ＡＥセンサユニットＡＵをタンク壁面に取り付けた際に、この基準点Ｐ０から見たＡＥセンサユニットＡＵの相対的位置をＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置に設定する。なお、ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置は、たとえば、基準点Ｐ０を原点として、横方向（タンクの幅方向）をＸ軸とし、縦方向（タンクの奥行方向）をＹ軸とし、高さ方向（タンクの高さ方向）をＺ軸とする三次元座標で表わすことができる。
【００３０】
ここで、部分放電の発生位置を検出する作業中において、作業者は、各ＡＥセンサユニットにおける音響信号の強度および直達波の到達時間の整合性を確認するために、ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を変更し、変更後のＡＥセンサユニットの音響信号を用いて直達波の到達時間を求めるという処理を繰り返し実行する。たとえば、最初の測定で取得された音響信号に基づいて、タンク上面付近に部分放電源が存在することが推定された場合、作業者は、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４がタンク上面およびタンク側面の上部に配置されるように、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置を変更し、変更後のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から出力される音響信号を用いて、音響信号の強度および直達波の到達時間との整合性を再度確認する。これによると、各ＡＥセンサユニットＡＵにおける直達波の到達時間を正確に測定することができるため、部分放電の発生位置の検出精度を向上させることができる。
【００３１】
しかしながら、一方で、ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を変更するごとに、放電測定装置１０に設定されているＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を、変更後の取り付け位置に更新する必要が生じる。
【００３２】
従来の部分放電検出装置においては、作業者は、ＡＥセンサを静止誘導機器のタンク壁面に取り付けた際に、基準点から見たＡＥセンサの相対的位置を計測することによって、ＡＥセンサの取り付け位置を求めていた。そのため、ＡＥセンサの取り付け位置を変更するごとに、作業者は、ＡＥセンサの取り付け位置を計測し直す作業を行なう必要があった。その結果、作業者の作業量が増大するため、作業効率が低下してしまうという問題が生じていた。
【００３３】
本実施の形態に従う部分放電検出装置１００では、ＡＥセンサユニットＡＵは、自己のＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置を示す位置信号を生成するように構成される。また、基準位置ユニットＲＵは、タンク壁面における基準点Ｐ０の絶対的位置を示す位置信号を生成するように構成される。したがって、放電測定装置１０は、これらの位置信号を用いて、ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を特定することができる。このように、放電測定装置１０がＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を特定する機能を有することにより、従来の部分放電検出装置のように、作業者がＡＥセンサユニットの取り付け位置を計測するという作業が不要となる。したがって、作業者の作業量が削減されるため、結果的に部分放電の発生位置の検出精度の確保と、作業効率の向上とを両立させることが可能となる。
【００３４】
以下に、図１に示したＡＥセンサユニットＡＵ、基準位置ユニットＲＵおよび放電測定装置１０の構成例について詳細に説明する。
【００３５】
（ＡＥセンサユニットの構成）
図３は、図１に示したＡＥセンサユニットＡＵの構成を説明するブロック図である。
【００３６】
図３を参照して、ＡＥセンサユニットＡＵは、ＡＥセンサ２０と、制御基板２２と、通信部２４と、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global  Positioning  System）ユニット２６と、アンテナ２５，２７と、電源部２８とを備える。
【００３７】
ＡＥセンサ２０は、固定具２１によって静止誘導機器１のタンク壁面に取り付けられる。固定具２１には、たとえばマグネットを用いることができる。ＡＥセンサ２０は、静止誘導機器１の内部で発生する部分放電の発生音を音響信号に変換し、音響信号を制御基板２２に出力する。
【００３８】
図４は、図３に示した制御基板２２の構成を説明するブロック図である。図４を参照して、制御基板２２は、増幅器３０と、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換器３２と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３４と、メモリ３６とを含む。
【００３９】
増幅器３０は、ＡＥセンサ２０から出力される音響信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器３２は、増幅器３０から出力される音響信号（アナログ信号）をデジタルデータに変換する。
【００４０】
メモリ３６は、ＣＰＵ３４によって実行されるプログラム、およびデータを記憶するための装置であり、たとえばＲＯＭ（Read  Only  Memory）およびＲＡＭ（Random  Access  Memory）によって構成される。
【００４１】
ＣＰＵ３４は、メモリ３６に記憶されるプログラムを実行することによって実現される処理によって、ＡＥセンサユニットＡＵの各部の動作を制御する。ＣＰＵ３４にはＧＰＳユニット２６が接続される。メモリ３６には通信部２４が接続される。
【００４２】
ＧＰＳユニット２６は、ＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置を測位するための装置である。ＧＰＳユニット２６は、アンテナ２７を経由して、複数のＧＰＳ衛星（図示せず）がそれぞれ搭載する複数の送信機から電波を受信する。ＧＰＳ衛星が発信する電波には、現在の時刻（時、分、秒）を表わす情報と位置を表わす情報とが含まれる。
【００４３】
ＧＰＳユニット２６は、受信した電波からＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置を測定する。ＧＰＳユニット２６は、絶対的位置として、緯度、経度および標高を割り出す。本実施の形態では、ＧＰＳユニット２６は、汎用のＧＰＳユニットと同等の機能を有するものとする。なお、図４の例では、ＧＰＳユニット２６は、アンテナ２７を外部に備える構成としたが、アンテナ一体型のユニットであってもよい。
【００４４】
ＧＰＳユニット２６は、割り出した絶対的位置（緯度、経度および標高）を示す位置信号と、ＧＰＳ衛星が発信する電波に含まれる時刻情報を示す時刻信号とをＣＰＵ３４に出力する。ＣＰＵ３４は、ＧＰＳユニット２６から入力される位置信号をメモリ３６に記憶する。ＣＰＵ３４は、さらに、ＧＰＳユニット２６から入力される時刻信号を、Ａ／Ｄ変換器３２から入力される音響信号（デジタルデータ）に紐付けて「音響データ」としてメモリ３６に記憶する。
【００４５】
通信部２４は、アンテナ２５を用いた無線通信によって、放電測定装置１０と通信する。通信部２４は、たとえば無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）モジュールによって構成され、アンテナ２５を経由した通信経路によって、放電測定装置１０との間で双方向に通信することができる。無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの電波を利用した通信であってもよい。
【００４６】
通信部２４は、メモリ３６に記憶されている位置信号および音響データ（音響信号および時刻信号）を放電測定装置１０に送信する。本実施の形態では、通信部２４は、予め設定された周期（たとえば５秒ごと）で、位置信号および音響データを放電測定装置１０に送信するように構成される。通信部２４は、さらに、放電測定装置１０から要求を受け付けた場合に、位置信号および音響データを放電測定装置１０に送信することができる。
【００４７】
なお、通信部２４は、位置信号および音響データとともに、自己のＡＥセンサユニットＡＵの特定するための識別信号を送信する。識別信号には、たとえばＡＥセンサユニットＡＵに割り当てられた個体識別番号を用いることができる。これにより、放電測定装置１０は、受信した位置信号および音響データが、どのＡＥセンサユニットＡＵから送信されたものかを確認することができる。
【００４８】
なお、本実施の形態では、通信部２４は、放電測定装置１０との間で無線通信を行なう構成について例示したが、放電測定装置１０との間で通信線を用いた有線通信を行なう構成としてもよい。すなわち、通信部２４は、放電測定装置１０との通信機能を有する装置であればどのような装置であってもよい。
【００４９】
図３に戻って、電源部２８は、電源線２９によって図示しない外部電源（たとえば商用電源）に接続される。電源部２８は、外部電源からＡＥセンサユニットＡＵの各部に電力を供給する。
【００５０】
なお、電源部２８は、図５に示すように、二次電池または電気二重層キャパシタなど、充放電可能に構成された蓄電装置２８Ａを有する構成としてもよい。あるいは、図６に示すように、電源部２８は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池パネル２８Ｂによる発電電力をＡＥセンサユニットＡＵの各部に電力を供給する構成としてもよい。なお、図６の太陽電池パネル２８Ｂは、風力発電装置などその他の分散電源装置に置き換えることも可能である。
【００５１】
（基準位置ユニットの構成）
図７は、図１に示した基準位置ユニットＲＵの構成を説明するブロック図である。
【００５２】
図７を参照して、基準位置ユニットＲＵは、制御基板４１と、通信部４４と、ＧＰＳユニット４６と、アンテナ４５，４７と、電源部４８とを含む。基準位置ユニットＲＵは、固定具４０によって静止誘導機器１のタンク壁面に予め設定された基準点Ｐ０に取り付けられる。固定具４０には、たとえばマグネットを用いることができる。
【００５３】
制御基板４１は、ＣＰＵ４２およびメモリ４３を有する。ＣＰＵ４２はＧＰＳユニット４６と接続され、メモリ４３は通信部４４と接続される。
【００５４】
メモリ４３は、ＣＰＵ４２によって実行されるプログラム、およびデータを記憶するための装置であり、たとえばＲＯＭおよびＲＡＭによって構成される。
【００５５】
ＣＰＵ４２は、メモリ４３に記憶されるプログラムを実行することによって実現される処理によって、基準位置ユニットＲＵの各部の動作を制御する。
【００５６】
ＧＰＳユニット４６は、基準位置ユニットＲＵの絶対的位置（すなわち、基準点Ｐ０の絶対的位置）を測位するための装置である。ＧＰＳユニット４６は、図４に示したＧＰＳユニット２６と同様の機能を有する。すなわち、ＧＰＳユニット４６は、アンテナ４７を経由して、複数のＧＰＳ衛星が発信する電波を受信し、受信した電波から基準位置ユニットＲＵの絶対的位置（緯度、経度および標高）を測定する。なお、図６の例では、ＧＰＳユニット４６は、アンテナ４７を外部に備える構成としたが、アンテナ一体型のユニットであってもよい。
【００５７】
ＧＰＳユニット４６は、割り出した絶対的位置（緯度、経度および標高）を示す位置信号と、ＧＰＳ衛星が発信する電波に含まれる時刻情報を示す時刻信号とをＣＰＵ４２に出力する。ＣＰＵ４２は、ＧＰＳユニット４６から入力される位置信号および時刻信号をメモリ４３に記憶する。
【００５８】
通信部４４は、アンテナ４５を用いた無線通信によって、放電測定装置１０と通信する。通信部４４は、図４に示した通信部２４と同様の構成を採用することができる。すなわち、通信部４４は、たとえば無線ＬＡＮモジュールによって構成され、アンテナ４５を経由した通信経路によって、放電測定装置１０との間で双方向に通信することができる。無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの電波を利用した通信であってもよい。通信部４４は、メモリ４３に記憶されている位置信号および時刻信号を放電測定装置１０に送信することができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、通信部４４は、放電測定装置１０との間で無線通信を行なう構成について例示したが、放電測定装置１０との間で通信線を用いた有線通信を行なう構成としてもよい。すなわち、通信部４４は、放電測定装置１０との通信機能を有する装置であればどのような装置であってもよい。
【００６０】
電源部４８は、電源線４９によって図示しない外部電源（たとえば商用電源）に接続される。電源部４８は、外部電源から基準位置ユニットＲＵの各部に電力を供給する。電源部４８は、二次電池または電気二重層キャパシタなど、充放電可能に構成された蓄電装置を有する構成してもよい。あるいは、電源部４８は、太陽電池パネルなどの分散電源装置による発電電力をＡＥセンサユニットＡＵの各部に電力を供給する構成としてもよい。
【００６１】
（放電測定装置の構成）
図８は、図１に示した放電測定装置１０の構成を説明するブロック図である。
【００６２】
図８を参照して、放電測定装置１０は、増幅器５０と、Ａ／Ｄ変換器５２と、ＰＣ（Personal  Computer）５４と、通信部５６と、アンテナ５７と、表示部５８と、電源部６０とを含む。
【００６３】
増幅器５０は電気信号検出器４と接続されており、電気信号検出器４から電気信号を受信する。増幅器５０は電気信号を増幅する。Ａ／Ｄ変換器５２は、増幅器５０から出力される電気信号（アナログ信号）をデジタルデータに変換する。
【００６４】
ＰＣ５４は、ＣＰＵ等のプロセッサと、当該プロセッサによって実行されるプログラムおよびデータを記憶するメモリとを含み、当該プロセッサがプログラムを実行することによって実現される処理によって放電測定装置１０の動作を制御する。ＰＣ５４には、Ａ／Ｄ変換器５２、通信部５６および表示部５８が接続される。
【００６５】
通信部５６は、アンテナ５７を用いた無線通信によって、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４および基準位置ユニットＲＵと通信する。通信部５６は、図４に示した通信部２４および図６に示した通信部４４と同様の構成を採用することができる。すなわち、通信部５６は、たとえば無線ＬＡＮモジュールによって構成され、アンテナ５７を経由した通信経路によって、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４および基準位置ユニットＲＵとの間で双方向に通信することができる。無線通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）またはＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの電波を利用した通信であってもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態では、通信部５６は、ＡＥセンサユニットＡＵおよび基準位置ユニットＲＵとの間で無線通信を行なう構成について例示したが、ＡＥセンサユニットＡＵおよび基準位置ユニットＲＵとの間で通信線を用いた有線通信を行なう構成としてもよい。すなわち、通信部５６は、ＡＥセンサユニットＡＵおよび基準位置ユニットＲＵとの通信機能を有する装置であればどのような装置であってもよい。
【００６７】
通信部５６は、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から送信される、位置信号、音響データおよび識別情報を受信する。図３および図４で説明したように、位置信号は、ＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置（緯度、経度および標高）を示す信号である。音響データは、ＡＥセンサユニットＡＵ内部のＡＥセンサ２０から出力される音響信号（デジタルデータ）と、現在の時刻を示す時刻信号とを含む。識別信号は、ＡＥセンサユニットＡＵを特定するための情報（たとえば個体識別番号）を含む。
【００６８】
通信部５６は、また、基準位置ユニットＲＵから送信される位置信号および時刻信号を受信する。位置信号は、基準位置ユニットＲＵの絶対的位置（すなわち、基準点Ｐ０の絶対的位置）を示す信号である。
【００６９】
通信部５６は、各ＡＥセンサユニットＡＵの位置信号、音響データおよび識別信号と、基準位置ユニットＲＵの位置信号および時刻信号とをＰＣ５４内部のメモリに記憶する。
【００７０】
ＰＣ５４は、メモリに記憶されているＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の位置信号、および基準位置ユニットＲＵの位置信号に基づいて、静止誘導機器１のタンク壁面におけるＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置（図１の点Ｐ１〜Ｐ４に相当）を特定する。
【００７１】
以下に、図９を用いて、ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を特定する方法について説明する。
【００７２】
図９において、静止誘導機器１のタンク壁面に設置されたＡＥセンサユニットＡＵ１の取り付け位置である点Ｐ１は、三次元座標で表されている。三次元座標は、基準点Ｐ０を原点として、横方向（タンクの幅方向）をＸ軸とし、縦方向（タンクの奥行方向）をＹ軸とし、高さ方向（タンクの高さ方向）をＺ軸とする。
【００７３】
図９の例では、基準点Ｐ０をタンクの底面側の角部としている。ただし、基準点Ｐ０の位置はユーザが任意に設定することができる。また、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸についても、互いに垂直であればどのように設定してもよい。
【００７４】
図９に示すように、点Ｐ１は、基準点Ｐ０から見たＡＥセンサユニットＡＵ１の相対的位置となる。図９では、点Ｐ１を座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）で表すこととする。なお、ＡＥセンサユニットＡＵ１から送信される位置信号は、点Ｐ１の絶対的位置（緯度、経度および標高）を示している。
【００７５】
ＰＣ５４は、基準点Ｐ０の絶対的位置（緯度、経度および標高）、および点Ｐ１の絶対的位置（緯度、経度および標高）に基づいて、点Ｐ１の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）を算出する。具体的には、ＰＣ５４は、基準点Ｐ０の緯度と点Ｐ１の緯度との差分、および基準点Ｐ０の経度と点Ｐ１の経度との差分に基づいて、点Ｐ１のＸ座標Ｘ１およびＹ座標Ｙ１を算出する。また、ＰＣ５４は、基準点Ｐ０の標高と点Ｐ１の標高との差分に基づいて、点Ｐ１のＺ座標Ｚ１を算出する。
【００７６】
ＰＣ５４は、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の位置信号および識別信号に基づいて、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置（点Ｐ１〜Ｐ４）をそれぞれ特定する。ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置が特定されると、ＰＣ５４は、接地線２に流れる電気信号を電気信号検出器４で検出する。また、ＰＣ５４は、電気信号をトリガ信号として、静止誘導機器１の内部で発生した部分放電音をＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４で検出する。そして、ＰＣ５４は、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から送信される音響データ、およびＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置に基づいて、部分放電の発生位置を検出する。
【００７７】
ここで、上述したように、各ＡＥセンサユニットＡＵから送信される音響データには、音響信号に紐付けられた時刻信号が含まれている。したがって、ＰＣ５４は、時刻信号を参照することにより、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の音響信号を共通の時間軸で並べることができる。すなわち、図２に示した波形図において、電気信号および複数の音響信号の波形の時間軸を正確に揃えることができる。これにより、各ＡＥセンサユニットＡＵにおける直達波の到達時間を正確に検出することができるため、結果的に部分放電の発生位置を高精度に検出することが可能となる。
【００７８】
ＰＣ５４は、検出した部分放電の発生位置を、表示部５８を介して出力することができる。表示部５８は、たとえば、液晶ディスプレイによって構成され、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置Ｐ１〜Ｐ４、電気信号および音響信号の出力波形、および部分放電の発生位置などの情報を表示することができる。なお、表示部５８は、放電測定装置１０の外部に設けられてもよい。この場合、ＰＣ５４は、通信部５６およびアンテナ５７を経由して、表示部５８に各種情報を送信することができる。
【００７９】
（部分放電検出装置の動作）
次に、本実施の形態に従う部分放電検出装置１００の動作について説明する。
【００８０】
図１０は、図３に示したＡＥセンサユニットＡＵの動作を説明するためのフローチャートである。図１０のフローチャートは、プログラムとしてメモリ３６に記憶される。ＣＰＵ３４がメモリ３６からプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行することにより処理が実現される。
【００８１】
図１０を参照して、まず、ステップＳ０１により、ＧＰＳユニット２６は、アンテナ２７を経由して、複数のＧＰＳ衛星から受信した電波からＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置（緯度、経度および標高）を測位する。ＧＰＳユニット２６は、ＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置を示す位置信号をＣＰＵ３４に出力する。ＣＰＵ３４は、ＧＰＳユニット２６から入力される位置信号をメモリ３６に記憶する。
【００８２】
ＣＰＵ３４は、ステップＳ０２により、メモリ３６に記憶されている前回の位置信号が示す絶対的位置と、今回の位置信号が示す絶対的位置との偏差を算出する。ＣＰＵ３４は、算出された偏差が閾値以下であるか否かを判定する。閾値はたとえば１ｃｍに設定される。算出された偏差が閾値より大きい場合（Ｓ０２のＮＯ判定時）、ＣＰＵ３４は、以降のステップをスキップする。したがって、偏差が閾値以下になるまで、ＧＰＳユニット２６による測位が継続して実行されることになる。なお、ステップＳ０２では、メモリ３６に記憶されている複数の位置信号の平均値が示す絶対的位置と、今回の位置信号が示す絶対的位置との偏差を算出する構成としてもよい。
【００８３】
一方、算出された偏差が閾値以下である場合（Ｓ０２のＹＥＳ判定時）、ＣＰＵ３４は、ステップＳ０３により、ＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置の測位を完了する。
【００８４】
ステップＳ０３によってＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置が特定されると、ＣＰＵ３４は、ステップＳ０４に進み、ＡＥセンサ２０を用いた、静止誘導機器１の内部で発生した部分放電音の検出処理を実行する。ＡＥセンサ２０は部分放電の発生音を電気信号である音響信号に変換する。音響信号は増幅器３０で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器３２によりデジタルデータに変換される。
【００８５】
ＣＰＵ３４は、ステップＳ０５により、Ａ／Ｄ変換器３２によってデジタルデータに変換された音響信号に、ＧＰＳユニット２６から入力される時刻信号を紐付けて、音響データとしてメモリ３６に記憶する。このとき、ＣＰＵ３４は、音響データと位置信号とを１つの情報群としてメモリ３６に記憶することができる。
【００８６】
ＣＰＵ３４は、ステップＳ０６により、ＡＥセンサユニットＡＵの位置信号および音響データを送信するタイミングであるか否かを判定する。予め設定されている周期（たとえば５秒ごと）に基づいた送信タイミングに該当する場合、あるいは、放電測定装置１０から送信要求があった場合（Ｓ０６のＹＥＳ判定時）、ＣＰＵ３４は位置信号および音響データの送信タイミングであると判定する。ＣＰＵ３４は、ステップＳ０７により、ＡＥセンサユニットＡＵの位置信号および音響データを、識別信号とともに通信部２４およびアンテナ２５を経由して放電測定装置１０に送信する。
【００８７】
一方、ステップＳ０６にて位置信号および音響データの送信タイミングでないと判定された場合（Ｓ０６のＮＯ判定時）、ＣＰＵ３４はステップＳ０７をスキップする。
【００８８】
図１１は、図７に示した基準位置ユニットＲＵの動作を説明するためのフローチャートである。図１１のフローチャートは、プログラムとしてメモリ４３に記憶される。ＣＰＵ４２がメモリ４３からプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行することにより処理が実現される。
【００８９】
図１１を参照して、まず、ステップＳ１１により、ＧＰＳユニット４６は、アンテナ４７を経由して、複数のＧＰＳ衛星から受信した電波から基準位置ユニットＲＵの絶対的位置（緯度、経度および標高）を測定する。ＧＰＳユニット４６は、基準位置ユニットＲＵの絶対的位置を示す位置信号をＣＰＵ４２に出力する。ＣＰＵ４２は、ＧＰＳユニット４６から入力される位置信号をメモリ４３に記憶する。
【００９０】
ＣＰＵ４２は、ステップＳ１２により、メモリ４３に記憶されている前回の位置信号が示す絶対的位置と、今回の位置信号が示す絶対的位置との偏差を算出する。ＣＰＵ４２は、算出された偏差が閾値以下であるか否かを判定する。閾値はたとえば１ｃｍに設定される。算出された偏差が閾値より大きい場合（Ｓ１２のＮＯ判定時）、ＣＰＵ４２は、以降のステップをスキップする。したがって、偏差が閾値以下になるまで、ＧＰＳユニット４６による測位が継続して実行されることになる。なお、ステップＳ１２では、メモリ３６に記憶されている複数の位置信号の平均値が示す絶対的位置と、今回の位置信号が示す絶対的位置との偏差を算出する構成としてもよい。
【００９１】
一方、算出された偏差が閾値以下である場合（Ｓ１２のＹＥＳ判定時）、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１３により、基準位置ユニットＲＵの絶対的位置の測定を完了する。
【００９２】
基準位置ユニットＲＵの絶対的位置が特定されると、ＣＰＵ４２は、ステップＳ１４に進み、基準位置ユニットＲＵの位置信号およびＧＰＳユニット４６から入力される時刻信号の送信タイミングであるか否かを判定する。予め設定されている周期（たとえば５秒ごと）に基づいた送信タイミングに該当する場合、あるいは、放電測定装置１０から送信要求があった場合（Ｓ１４のＹＥＳ判定時）、ＣＰＵ４２は位置信号および時刻信号の送信タイミングであると判定する。ＣＰＵ４２は、ステップＳ１５により、基準位置ユニットＲＵの位置信号および時刻信号を、通信部４４およびアンテナ４５を経由して放電測定装置１０に送信する。
【００９３】
一方、ステップＳ１４にて位置信号および時刻信号のいずれの送信タイミングでないと判定された場合（Ｓ１５のＮＯ判定時）、ＣＰＵ４２はステップＳ１５をスキップする。
【００９４】
図１２は、図８に示した放電測定装置１０の動作を説明するためのフローチャートである。図１２のフローチャートは、プログラムとしてＰＣ５４内部のメモリに記憶される。ＰＣ５４内部のプロセッサはメモリからプログラムを読出し、読出されたプログラムを実行することにより処理が実現される。
【００９５】
図１２を参照して、まず、ステップＳ２０により、ＰＣ５４は、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４および基準位置ユニットＲＵに対して、位置信号の送信を要求する。ステップＳ２１にて、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４および基準位置ユニットＲＵから送信される位置信号を受信すると、ＰＣ５４は、ステップＳ２２に進み、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４および基準位置ユニットＲＵの各々について、前回受信した位置信号が示す絶対的位置と、今回受信した位置信号が示す絶対的位置との偏差を算出する。ＰＣ５４は、算出された偏差が閾値以下であるか否かを判定する。閾値はたとえば１ｃｍに設定される。算出された偏差が閾値より大きい場合（Ｓ２２のＮＯ判定時）、ＰＣ５４は、以降のステップをスキップする。なお、ステップＳ２２では、メモリに記憶されている複数の位置信号の平均値が示す絶対的位置と、今回の位置信号が示す絶対的位置との偏差を算出する構成としてもよい。
【００９６】
一方、算出された偏差が閾値以下である場合（Ｓ２２のＹＥＳ判定時）、ＰＣ５４は、ステップＳ２３により、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４に対して、音響データの送信を要求する。
【００９７】
ＰＣ５４は、ステップＳ２４により、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から音響データを受信したか否かを判定する。複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の少なくとも１つから音響データを受信できない場合（Ｓ２４のＮＯ判定時）、ＰＣ５４は、以降のステップをスキップする。
【００９８】
一方、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４のすべてから音響データを受信すると（Ｓ２４のＹＥＳ判定時）、ＰＣ５４は、ステップＳ２５により、ステップＳ２１にて受信された複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４および基準位置ユニットＲＵの位置信号を用いて、静止誘導機器１のタンク壁面におけるＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の取り付け位置を特定する。図９で説明したように、ＰＣ５４は、各ＡＥセンサユニットＡＵについて、基準点Ｐ０から見た相対的位置を表す三次元座標（横、縦、高さ）を演算する。
【００９９】
次に、ＰＣ５４は、ステップＳ２６により、電気信号検出器４を用いて、接地線２に流れる部分放電電流（電気信号）を測定する。続いて、ＰＣ５４は、ステップＳ２７により、電気信号検出器４にて検出される電気信号と、複数のＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４から受信された音響信号とを、各音響信号に紐付けられた時刻信号に基づいて、同一の時刻ごとに並べ替える処理を実行する。ステップＳ２７の処理により、複数の音響信号および電気信号の波形は、時間軸が互いに一致するように並べ替えられる。ＰＣ５４は、ステップＳ２８により、並べ替えられた複数の音響信号および電気信号を内部のメモリに保存する。
【０１００】
次に、ＰＣ５４は、ステップＳ２９により、メモリに保存された複数の音響信号および電気信号に基づいて、部分放電の発生位置を検出する。ステップＳ２９では、ＰＣ５４は、最初に、複数の音響信号および電気信号に基づいて、各ＡＥセンサユニットＡＵにおける直達波の到達時刻を測定する。そして、ＰＣ５４は、電気信号が到達した時刻と直達波の到達時刻との間の時間差を算出することにより、直達波が部分放電位置から各ＡＥセンサユニットＡＵに到達するまでに要した到達時間を算出する。次に、ＰＣ５４は、音響波の伝搬速度に、算出された直達波の到達時間を乗じることにより、各ＡＥセンサユニットＡＵと部分放電の発生位置との間の距離を求める。続いて、ＰＣ５４は、ＡＥセンサユニットＡＵ１〜ＡＵ４の各々について、ステップＳ２５で特定されたＡＥセンサユニットの取り付け位置を中心とし、かつ、取り付け位置から部分放電の発生位置までの距離を半径とする球面を想定する。これら複数の球面の交点を求めることによって、部分放電の発生位置を特定することができる。
【０１０１】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態に従う部分放電検出装置１００においては、作業者によってＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置が変更された場合、ＡＥセンサユニットＡＵにおいて、ＧＰＳユニット２６によって、変更後のＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置が測定される（図１０のステップＳ０１〜Ｓ０３参照）。変更後のＡＥセンサユニットＡＵの絶対的位置を示す位置信号を放電測定装置１０が受信すると、放電測定装置１０において、ＡＥセンサユニットＡＵの位置信号と基準位置ユニットＲＵの位置信号とに基づいて、変更後のＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置が特定される（図１２のステップＳ２５参照）。そして、変更後のＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置と、ＡＥセンサユニットＡＵの音響信号および電気信号検出器４の電気信号とを用いて、部分放電の発生位置が検出される（図１２のステップＳ２９参照）。
【０１０２】
このように、本実施の形態に従う部分放電検出装置１００によれば、ＡＥセンサユニットＡＵが自己の絶対的位置を測位する機能を有することにより、放電測定装置１０は、ＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を特定することができる。これにより、従来、作業者が行なっていたＡＥセンサの取り付け位置を計測する作業を無くすことができる。したがって、音響信号の強度および直達波の伝達時間の整合性を確認するために、作業者がＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を何度も変更した場合においても、変更後のＡＥセンサユニットＡＵの取り付け位置を計測することによる作業量が増大することを防ぐことができる。この結果、部分放電の発生位置の検出精度の確保と、作業効率の向上とを両立させることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態に従う部分放電検出装置１００においては、ＡＥセンサユニットＡＵが、自己の絶対的位置を測位するための装置として、ＧＰＳユニット２６を有することにより、ＧＰＳ衛星が発信する電波から、ＡＥセンサユニットＡＵの位置信号とともに、時刻信号を取得することができる。この時刻信号は複数のＡＥセンサユニットＡＵ間で互いに同期しているため、各ＡＥセンサユニットＡＵにおいて、音響信号に時刻信号を紐付けてメモリ３６に保存することにより、位置信号、音響信号および時刻信号を１つの情報群として取り扱うことができる。これによると、放電測定装置１０においては、複数のＡＥセンサユニットＡＵの間で、同一の時刻における音響信号を比較することができ、直達波の到達時間を正確に算出することができる。よって、部分放電の発生位置の検出精度を向上させることができる。
【０１０４】
また、本実施の形態に従う部分放電検出装置１００によれば、ＡＥセンサユニットＡＵの通信部２４および、放電測定装置１０の通信部５６に無線通信機能を持たせることにより、ＡＥセンサユニットＡＵと放電測定装置１０とを接続する通信線を無くすことができる。従来の部分放電検出装置においては、ＡＥセンサの取り付け位置を変更するごとに通信線を敷設するため、ＡＥセンサと放電速装置とを接続するのに十分な長さを有する通信線を、ＡＥセンサの個数と同数分用意しておく必要があった。本実施の形態では、このような通信線の敷設を省略することができる。
【０１０５】
なお、無線通信には通信環境などに起因して、通信の遅延が発生することがある。ＡＥセンサユニットＡＵから放電測定装置１０への送信に遅延が生じると、直達波の到達時間を正確に検出することができず、結果的に部分放電の発生位置の検出精度を低下させることが懸念される。しかしながら、本実施の形態では、音響信号に時刻信号が紐付けられているため、通信の遅延が生じても、時刻信号を基に直達波の到達時間を正確に検出することができる。
【０１０６】
また、変電所では、通常、外来の誘導ノイズの影響を除去するために、金属製の電線管内に通信線を収容する、あるいは、通信線に電磁シールド付きのケーブルを用いるといった対策が採られていた。そのために信号線が大型化および重量化するという問題が生じていた。本実施の形態に従う部分放電検出装置１００では、上述したように信号線を省略することができるため、信号線が大型化および重量化するといった不具合を回避することができる。
【０１０７】
さらに、本実施の形態に従う部分放電検出装置１００においては、ＡＥセンサユニットＡＵ、基準位置ユニットＲＵおよび放電測定装置１０の各々に内蔵される電源部に、蓄電装置を用いる構成（図５参照）、または太陽電池パネルの発電電力を供給する構成（図６参照）を採用することができる。これによれば、ＡＥセンサユニットＡＵ、基準位置ユニットＲＵおよび放電測定装置１０に対して電力を供給するための電源線が不要となり、装置の小型化および軽量化を実現することができる。特に、ＡＥセンサユニットＡＵにおいて電源線が不要となることで、ＡＥセンサユニットの取り付け位置を変更した際に、電源線を敷設し直す作業が不要となり、結果的にＡＥセンサユニットの取り付け位置の変更に伴う作業量の増大を抑えることができる。
【０１０８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１０９】
１  静止誘導機器、２  接地線、３  部分放電発生位置、４  電気信号検出器、１０  放電測定装置、２０  ＡＥセンサ、２１，４０  固定具、２２，４１  制御基板、２４，４４，５６  通信部、２５，２７，４５，４７，５７  アンテナ、２６，４６  ＧＰＳユニット、２８，４８，６０  電源部、２８Ａ  蓄電装置、２８Ｂ  太陽電池パネル、２９，４９  電源線、３０，５０  増幅器、３２，５２  Ａ／Ｄ変換器、３６，４３  メモリ、５８  表示部、１００  部分放電検出装置、ＡＵ，ＡＵ１〜ＡＵ４  ＡＥセンサユニット、ＲＵ  基準位置ユニット。 
【図１】
2019132810.tif 000003
【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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