(57)【要約】【課題】被測定対象物の影響を受けにくく、また放電の大きさ及び放電の発生位置を具体的に特定することにある。【解決手段】回転電機の固定子鉄心１の外周面に軸方向にそれぞれ配置された複数本のガイド４と、これら各ガイド４に沿って移動可能に設けられ、筐体内に部分放電を検知するＡＥセンサが設けられると共に前記ガイドに沿って移動させるための駆動装置を備えたＡＥセンサユニット５と、このＡＥセンサユニット５の駆動装置に制御信号を与える制御装置22と、前記ＡＥセンサにより検知されるＡＥ信号を取込んで波形解析すると共に、その解析結果に応じて制御装置22に移動指令を与える信号解析装置18と、この信号解析装置18及び制御装置22に移動に関する各種設定情報を与える入力装置23とを備え、ＡＥセンサを移動することでＡＥ信号の大きさとピーク値までの時間及び複数個のＡＥセンサ間のＡＥ信号立上り時間差から放電位置を検出し、ピーク値から放電の大きさを求める。【選択図】      図１
2008215865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の固定子鉄心の外周面に軸方向にそれぞれ配置された複数本のガイドと、
これら各ガイドに沿って移動可能に設けられ、筐体内に部分放電を検知するＡＥセンサが設けられると共に前記ガイドに沿って移動させるための駆動装置を備えたＡＥセンサユニットと、
このＡＥセンサユニットの駆動装置に制御信号を与える制御装置と、
前記ＡＥセンサにより検知されるＡＥ信号を取込んで波形解析すると共に、その解析結果に応じて前記制御装置に移動指令を与える信号解析装置と、
この信号解析装置及び前記制御装置に移動に関する各種設定情報を与える入力装置と、
を備え、
前記信号解析装置は、ＡＥ信号の波形データから求められた最大振幅値と予め設定された基準値をもとに基準値から最大振幅値となるまでの時間を求める時間計算手段、この時間計算手段で求められた時間と予め作成されたセンサ及び音源間の距離との相関をもとにセンサの移動距離を求める移動距離計算手段、この移動距離計算手段で求められた移動距離及び前記入力装置より入力される各種設定情報をもとに前記制御装置に移動指令を与えるセンサ移動指令手段、前記時間計算手段より前記ＡＥセンサで検出された最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を取込んで保存するメモリ、このメモリより最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を取込んで立上り時間が最も短くなった位置及びピーク値が最も大きくなった位置を判定してその位置に他のＡＥセンサユニットを移動させるための情報として前記センサ移動指令手段に与えると共に前記メモリに保存する時間及びピーク値判定手段、前記メモリに保存されたＡＥ波形の大きさと立上り時間の検出の早い２つのＡＥ波形を選択するＡＥ波形選択手段、この２つのＡＥ波形から放電発生位置までの距離と大きさを求める放電発生位置特定手段からなることを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットは、筐体に車輪を有し、且つ駆動装置として前記制御装置により制御されるモータを搭載したことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットは、前記筐体を上下動させる懸架装置を備え、移動時には前記筐体を前記固定子鉄心の外周面と非接触で、部分放電測定時には前記固定子鉄心の外周面に接触させるようにしたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項４】
請求項１記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットを前記ガイドに沿って移動させる駆動装置として、前記ガイドに電磁石を設け、前記筐体に前記ガイド側の電磁石と対応させて永久磁石又は電磁石を設けて前記制御装置により前記ガイド側の電磁石に流れる電流制御により電磁力による推進力を得るリニアモータとしたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項５】
請求項４記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットの前記筐体に設けられた永久磁石又は電磁石と前記ガイドに設けられた電磁石の磁力を調節して前記筐体を前記固定子鉄心の外周面に着脱可能にしたことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項６】
請求項１記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットを前記ガイドに沿って移動させる駆動装置として、前記ガイドに沿って張設されたワイヤと、前記ガイドの少なくとも一端に設けられたモータと、このモータの回転力を前記ワイヤに伝達する動輪とを備え、前記ワイヤに前記ＡＥセンサユニットを固定したことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットと前記信号解析装置及び制御装置との間を信号ケーブルにより接続して信号伝達を行うことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の回転電機の部分放電検出装置において、
前記ＡＥセンサユニットと前記信号解析装置及び制御装置との間に送受信機を設けて信号伝達を無線により行うことを特徴とする回転電機の部分放電検出装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の回転電機の部分放電検出装置を用いて部分放電を検出するに際して、
ＡＥセンサユニットを指定された座標位置に移動させる第１のステップと、
この第１のステップによりＡＥセンサユニットが指定座標位置に移動すると前記ＡＥセンサユニットの筐体を固定子鉄心の外周面に密着させ、この状態でＡＥセンサにより部分放電信号を測定する第２のステップと、
前記ＡＥセンサにより測定された信号を取込んでＡＥ信号の波形データから求められた最大振幅値と予め設定された基準値をもとに基準値から最大振幅値となるまでの時間を求める第３のステップと、
この第３のステップで求められた時間と予め作成されたセンサ及び音源間との距離の相関をもとに前記ＡＥセンサの移動距離を求める第４のステップと、
この第４のステップで求められた移動距離だけ前記ＡＥセンサユニットを移動させる第５のステップと、
この第５のステップにて移動した地点から前後に予め設定したピッチで前記ＡＥセンサユニットを移動させ、複数回の測定を行う第６のステップと、
この第６のステップによる複数回の測定から最大振幅値となる時間が最も小さい位置へ前記ＡＥセンサユニットを移動させる第７のステップと、
この第７のステップで移動した位置に他の前記ＡＥセンサユニットを移動させる第８のステップと、
この第８のステップで移動した他の前記ＡＥセンサユニットを含む全てのＡＥセンサからＡＥ信号を取込んでＡＥ信号の大きさとピーク値までの時間の早い２つのＡＥ信号を選択する第９のステップと、
この第９のステップで選択された２つのＡＥ信号立上り時間差から部分放電発生位置を検出し、ピーク値から部分放電の大きさを求める第１０のステップからなる、
ことを特徴とする回転電機の部分放電検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部分放電の大きさと発生位置の特定が可能な回転電機の部分放電検出装置及び部分放電検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高電圧回転電機においては、長期にわたり運用している間に電気的、熱的、機械的や環境的なストレスにより、機器内部の電気絶縁体の劣化が進行する。そして、絶縁体の劣化が極限に達すると最終的に絶縁破壊ひいては機器の故障に至ることがある。
【０００３】
したがって、回転電機を長期間運用するに際しては、機器の絶縁劣化、特に高電圧が印加される回転電機の固定子コイルの絶縁劣化を監視、診断することが重要である。
【０００４】
ところで、固定子コイルの絶縁劣化としては、絶縁層中のボイド、コイル導体と絶縁層の剥離、コイル電磁振動によるコロナ防止層の損傷、コイルエンド部の電解緩和層や絶縁表面の汚損等が挙げられる。
【０００５】
このように固定子コイルが絶縁劣化している状態で、回転電機を運転すると劣化部位に電気ストレス（電界）が加わるため、部分放電が発生する。この部分放電の発生に伴い高周波数の電位振動、電磁波、光、音が発生する。
【０００６】
従来、回転電機の固定子コイルの絶縁劣化を検出する方法としては、オンラインによる監視手法で固定子コイルに発生する部分放電を電気的なパルス信号として計測する方法がある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
また、従来の部分放電計測手段としては、高周波の電位振動、すなわち電気パルスはコイル導体あるいはアース（鉄心やフレーム）を伝搬して、機器外部で比較的容易に検出できることから、電気パルスの計測が利用されていた。
【０００８】
しかしながら、電気パルスのみの検出では、回転電機の固定子コイル全体の劣化傾向を捉えることはできるが、放電劣化箇所を特定することはできない。
【０００９】
また、電気パルスは光速に近い速さでコイル導体全体あるいはアース全体を広がる（伝搬する）ことから、測定器の分解能によっては発生源の特定が困難である。また、光、電磁波は絶縁層自身や金属(鉄心やフレーム)により伝搬が著しく減衰するため、検出が困難である。
【００１０】
ところで、音響信号ＡＥ（Ａcoustic Emission）は、部分放電発生部周辺の絶縁層や鉄心の一部を音速で伝搬・減衰することから、部分放電発生位置の特定に有効であると考えられ、最近ではＡＥセンサを用いた部分放電検出装置が採用されている（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平０４−２９９０５０号公報
【特許文献２】特開２００１−２１６０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、ＡＥセンサを用いた部分放電検出装置においては、運転中の高電圧回転電機の部分放電の位置標定が可能であるが、第１のケースとして金属ケースに設置する場合には、ＡＥ発生源からの距離と伝達媒体により信号が減衰し、検出感度が低くなる可能性がある。また、測定対象機器の大きさ、放電によるＡＥ信号の減衰などの原因により検出範囲が狭くなることから、センサ数又は測定回数を増やす必要がある。
【００１２】
また、第２のケースとしてセンサを密閉容器内に設置するような場合には、信号減衰が小さくなるが、センサの着脱は容易に行うことができず、例えば鉄心の緩みによる信号減衰の変化など、測定条件の変化により位置標定の精度が低下する場合がある。
【００１３】
本発明の目的は、被測定対象物の影響を受けにくく、また放電の大きさ及び放電の発生位置を具体的に特定することができる回転電機の部分放電検出装置及び部分放電検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段及び方法により回転電機の部分放電を検出するものである。
【００１５】
本発明は、回転電機の固定子鉄心の外周面に軸方向にそれぞれ配置された複数本のガイドと、これら各ガイドに沿って移動可能に設けられ、筐体内に部分放電を検知するＡＥセンサが設けられると共に前記ガイドに沿って移動させるための駆動装置を備えたＡＥセンサユニットと、このＡＥセンサユニットの駆動装置に制御信号を与える制御装置と、
前記ＡＥセンサにより検知されるＡＥ信号を取込んで波形解析すると共に、その解析結果に応じて前記制御装置に移動指令を与える信号解析装置と、この信号解析装置及び前記制御装置に移動に関する各種設定情報を与える入力装置とを備え、前記信号解析装置は、ＡＥ信号の波形データから求められた最大振幅値と予め設定された基準値をもとに基準値から最大振幅値となるまでの時間を求める時間計算手段、この時間計算手段で求められた時間と予め作成されたセンサ及び音源間の距離との相関をもとにセンサの移動距離を求める移動距離計算手段、この移動距離計算手段で求められた移動距離及び前記入力装置より入力される各種設定情報をもとに前記制御装置に移動指令を与えるセンサ移動指令手段、前記時間計算手段より前記ＡＥセンサで検出された最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を取込んで保存するメモリ、このメモリより最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を取込んで立上り時間が最も短くなった位置及び第１のピーク値が最も大きくなった位置を判定してその位置に他のＡＥセンサユニットを移動させるための情報として前記センサ移動指令手段に与えると共に前記メモリに保存する時間及びピーク値判定手段、前記メモリに保存されたＡＥ波形の大きさと立上り時間の検出の早い２つのＡＥ波形を選択するＡＥ波形選択手段、この２つのＡＥ波形から放電発生位置までの距離と大きさを求める放電発生位置特定手段からなる。
【００１６】
また、本発明は、上記の回転電機の部分放電検出装置を用いて部分放電を検出するに際して、ＡＥセンサユニットを指定された座標位置に移動させる第１のステップと、この第１のステップによりＡＥセンサユニットが指定座標位置に移動すると前記ＡＥセンサユニットの筐体を固定子鉄心の外周面に密着させ、この状態でＡＥセンサにより部分放電信号を測定する第２のステップと、前記ＡＥセンサにより測定された信号を取込んでＡＥ信号の波形データから求められた最大振幅値と予め設定された基準値をもとに基準値から最大振幅値となるまでの時間を求める第３のステップと、この第３のステップで求められた時間と予め作成されたセンサ及び音源間との距離の相関をもとに前記ＡＥセンサの移動距離を求める第４のステップと、この第４のステップで求められた移動距離だけ前記ＡＥセンサユニットを移動させる第５のステップと、この第５のステップにて移動した地点から前後に予め設定したピッチで前記ＡＥセンサユニットを移動させ、複数回の測定を行う第６のステップと、この第６のステップによる複数回の測定から最大振幅値となる時間が最も小さい位置へ前記ＡＥセンサユニットを移動させる第７のステップと、この第７のステップで移動した位置に他の前記ＡＥセンサユニットを移動させる第８のステップと、この第８のステップで移動した他の前記ＡＥセンサユニットを含む全てのＡＥセンサからＡＥ信号を取込んでＡＥ信号の大きさとピーク値までの時間の早い２つのＡＥ信号を選択する第９のステップと、この第９のステップで選択された２つのＡＥ信号立上り時間差から部分放電発生位置を検出し、ピーク値から部分放電の大きさを求める第１０のステップからなる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＡＥセンサユニットが移動可能なため、部分放電位置の発生位置を特定でき、また放電の大きさを判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は本発明による回転電機の部分放電検出装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【００２０】
図１において、１は固定子フレーム３の内面に支持された被測定対象物となる固定子鉄心で、この固定子鉄心１に設けられたスロット内には固定子コイル２が収納されている。
【００２１】
また、４は固定子鉄心１の外周面に等間隔を存して軸方向に配置された断面が矩形状の３本のガイドで、このガイド４は図２（ａ）に示すように内部に両端面間を貫通する円形の孔４ａと、この孔４ａに連通して上面に抜けるスリット４ｂとが設けられている。
【００２２】
さらに、５は各ガイド４に沿って固定子鉄心１の外周面上を軸方向（鋼板積層方向）に移動可能なＡＥセンサユニットで、このＡＥセンサユニット５は、図３（ａ），（ｂ）に示すように移動方向の前後に左右一対の車輪６を有する筐体７と、この筐体７内の床板７ａにＡＥ信号検知面を密着させて取付けられたＡＥセンサ８と、前後の左右一対の車輪７を支持する車軸９の各車輪側に作用端を支持させて筐体７内の側面に固定され、バネや空気圧または油圧シリンダを利用して車軸９をバネやシリンダ部により押圧しながら筐体７を上下方向に移動させるための懸架装置１０とを備え、各車輪６は筐体７内の床板７ａ上に駆動装置として設けられたモータ１１の駆動力を動力ギヤ１２を介して車軸９に伝達することで回転駆動されるようになっている。
【００２３】
ここで、上記筐体７の床板７ａの下面には、空気よりも密度が高く、音響の伝達性が良好で着脱に対してその機能を失わないゴムラバーやゲル状の中間伝達媒体１３を密着させた状態で設けられている。
【００２４】
また、筐体７の前後左右の車輪側には、図３（ｃ）に示すように懸架装置１０により車軸９を中心に筐体７を上下方向に移動させるためのスリット７ｂが設けられている。
【００２５】
このような構成のＡＥセンサユニット５をガイド４に沿って移動可能に設置するに際しては、進行方向に向かって例えば右側の前後の車輪６に図２（ｂ）に示すように環状溝６ａを形成しておき、この環状溝６ａに同図（ａ）に示すガイド４の円形の孔４ａに遊合する球体１４ａに取付けられ、スリット４ｂに沿って移動可能な逆Ｌ字形の支持体１４の先端部を挿入し、ＡＥセンサユニット５の設置位置にかかわらず固定子鉄心１から離れないようにしてある。
【００２６】
したがって、上記構成のＡＥセンサユニット５にあっては、懸架装置１０により筐体７を上下動させることにより高さを変えることができるので、移動時には図４（ａ）に示すように筐体７を固定子鉄心１に接触させることなく移動可能であり、また部分放電測定時には同図（ｂ）に示すように固定子鉄心１に接触させ、且つ床板７ａに面圧を調節することができ、ＡＥセンサ８の面圧に対する出力依存性に対応させることが可能となる。
【００２７】
なお、上記では固定子鉄心１の軸方向に３個のＡＥセンサユニット５を移動可能に配置する構成について述べたが、ＡＥセンサユニット５の個数については２個以上あれば良い。
【００２８】
また、水車発電機のような縦軸型の回転電機において、固定子鉄心の垂直面をＡＥセンサユニット５を上下動させる場合には、固定子鉄心に取付けられるガイドをラックとし、車輪をピニオンとすることで滑りのない状態で移動させるようにしても良い。
【００２９】
一方、図１において、１５は回転電機の固定子フレーム３の外部に設置された部分放電測定装置で、この部分放電測定装置１５は３個のＡＥセンサユニット５のＡＥセンサ８に信号ケーブル１６により接続され、ＡＥセンサ８により検出された音響（ＡＥ）信号を取込んでフィルタにより商用周波数成分及び１００ｋＨｚ未満の周波数成分を除去すると共に信号処理に必要なレベルに調整して図示しないメモリに一時的に保存するＡＥ信号取込み装置１７と、このＡＥ信号取込み装置１７のメモリに保存されたＡＥ信号を読み出して解析する信号解析装置１８と、この信号解析装置１８による解析結果を表示する表示装置１９と、各ＡＥセンサユニット５に懸架装置１０及び駆動装置として設けられたモータ１１に筐体７内に設置されたターミナルボックス２０を通して制御信号通信線２１により接続され、信号解析装置１８より出される指令により懸架装置１０及びモータ１１の駆動に関する制御信号を与える制御装置２２と、この制御装置２２にセンサ位置座標の設定などの各種入力事項を与える入力装置２３とから構成されている。
【００３０】
ここで、上記信号解析装置１８は、図５に示すようにＡＥ信号取込み装置１７のメモリに保存された波形データを読み出して最大振幅値を判定する振幅値判定手段１８ａと、この振幅値判定手段１８ａにより判定された最大振幅値の１／１０を放電によるＡＥ信号の基準値として設定する基準値設定手段１８ｂと、この基準値設定手段１８ｂで設定される基準値を超えてから上記最大振幅値となるまでの時間を求める時間計算手段１８ｃと、この時間計算手段１８ｃで求められた時間と予め作成されたセンサと音源間の距離の相関をもとにセンサの移動距離を求める移動距離計算手段１８ｄと、この移動距離計算手段１８ｄで求められた移動距離及び入力装置８より入力されるＡＥセンサユニット８の移動に関する各種設定情報をもとに制御装置２３に移動指令を与えるセンサ移動指令手段１８ｅと、上記時間計算手段１８ｃより各ＡＥセンサで検出された最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を取込んで保存するメモリ１８ｆと、このメモリ１８ｆより最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を取込んで立上り時間が最も短くなった位置、あるいは第１のピーク値が最も大きくなった位置を判定してその位置を他のＡＥセンサユニットを移動させるための情報としてセンサ移動指令手段１８ｅに与えると共にメモリ１８ｆに保存する時間及びピーク値判定手段１８ｇと、メモリ１８ｆに保存された時間とＡＥ波形から検出の早い２つのＡＥ波形を選択するＡＥ波形選択手段１８ｈと、この２つのＡＥ波形から放電発生位置までの距離を求める放電発生位置特定手段１８ｉとを備えている。
【００３１】
次に上記のように構成された回転電機の部分放電検出装置の作用を述べる。
【００３２】
まず、部分放電測定手順の概要について説明する。
【００３３】
手順１：入力装置２３から制御装置２２に測定したい任意の位置座標を入力する。制御装置２２では駆動制御をモータ１１に送り、ＡＥセンサユニット５を指定された座標位置に移動させる。
【００３４】
手順２：ＡＥセンサユニット５が指定座標位置に到達すると、懸架装置１０は制御装置からの制御信号により収縮し、図４（ａ）の状態から同図（ｂ）の状態に移行する。この状態で筐体７の床板７ａは固定子鉄心１に密着し、部分放電測定可能な状態になる。
【００３５】
手順３：このような状態にあるとき、固定子コイル２のいずれかの箇所に発生した部分放電をＡＥセンサ８により検知すると、このＡＥセンサ８からの部分放電信号が部分放電測定装置１５に入力し、詳細を後述する波形解析を行う。そして、その解析結果から放電発生箇所を割り出す。
【００３６】
手順４：ＡＥセンサ８と放電発生箇所に距離がある場合には、手順１に戻り、その後上記同様に手順２、手順３を経て、部分放電がＡＥセンサ８の真下の固定子コイル２で発生している場合には、その位置での部分放電の大きさを算出する。
【００３７】
ここで、手順３における波形解析について図６乃至図１２の波形図を参照して説明する。
【００３８】
部分放電測定装置１５において、ＡＥセンサ８から部分放電信号がＡＥ信号取込み装置１７に取込まれると、フィルタにより商用周波数成分及び１００ｋＨｚ未満の周波数成分が除去されると共に信号処理に必要なレベルに調整して図示しないメモリに一時的に保存される。
【００３９】
いま、図６（ａ）の放電によるＡＥ信号波形示すように１発の放電が発生した際、ＡＥ信号は図６（ｂ）に示すような一つの最大ピーク（第１のピーク）３２を持つような振動波形になり、また図６（ｃ）の白い部分に示すようなＡＥ信号の大きさに応じた面積（時間積分値）４２を持つ。
【００４０】
図７に示すＡＥセンサまでの距離に対するＡＥ信号振幅の変化と、図８に示す積分値の変化から明らかなように、ＡＥ信号は図１の固定子鉄心１の軸方向（積層鋼板の積層方向）２９への減衰は大きいが、径方向（鋼板の積層面方向）３０には減衰が小さいことが分かっている。
【００４１】
そこで、波形の解析は次のような手順により行われる。すなわち、振幅値判定手段１８ａにより判定された最大振幅値と基準値設定手段１８ｂで設定されたしきい値をもとに時間計算手段１８ｃにより図９に示すようにＡＥ信号の波形立上りから第１のピークに達するまでの立上り時間３１と第１のピーク値３２を検出する。第１のピーク値３２は、その波形の中で最も大きく正及び負に振動したときの値を指す。また、第１のピークまでの立上り時間３１は、第１のピーク値３２の１０分の１以上になるしきい値から第１のピーク値までの時間を指す。
【００４２】
図１０に示すように固定子鉄心１の鋼板積層方向の距離に対する第１のピークまでの時間は、実験により信号のピークは距離が大きくなるほど長くなることが分かっている。このため、立上り時間３１が長いときには手順４において、センサ移動距離計算手段１８ｄにより「立上り時間３１とＡＥセンサ及び音源間の距離」の相関をもとにセンサの移動距離を求め、センサ移動指令手段１８ｅより制御装置２２に移動指令を与えてＡＥセンサユニット５を移動させる。
【００４３】
そして、ＡＥセンサユニット５が移動後の地点から前後に予め設定したピッチで再度ＡＥセンサユニット５を複数回移動させ、その都度時間計算手段１８ｃにより第１のピーク値と立上り時間３１を測定し、立上り時間が最も短くなったとき、あるいは第１のピーク値が最も大きいとき放電がそのＡＥセンサの真下で起きていることが分かり、固定子鉄心の積層方向の位置が決まる。
【００４４】
ここまでの波形解析操作は、固定子鉄心１外周上のＡＥセンサの全てではなく、３個の
ＡＥセンサのうち１つのＡＥセンサによる測定で行われる。
【００４５】
次に固定子鉄心１の鋼板積層面方向の放電位置を決定するために、メモリ１８ｆより最大振幅値となるまでの時間とＡＥ波形を時間及びピーク値判定手段１８ｇに取込んで上記立上り時間が最も短くなった位置、あるいは第１のピーク値が最も大きくなった位置を判定し、センサ移動指令手段１８ｅより制御装置２３に移動指令を与えて他の二つのＡＥセンサユニット５を移動させ、全てのＡＥセンサに対して同じタイミングでトリガをかけてＡＥ信号波形の取込みを行う。
【００４６】
そして、ＡＥ波形選択手段１８ｈによりメモリ１８ｆに保存されているＡＥ波形の検出の早い二つを選択し、この二つのＡＥ波形から放電発生位置特定手段１８ｉにより次のように鋼板積層面方向の放電発生位置を求める。
【００４７】
図１１に示すように二つのＡＥセンサ間の距離ＹとＡＥ波形の伝搬速度ｘを事前に求めておき、測定ではＡＥ信号から検出時間差が求まることにより、
Ｙ＝Ｂｘ＋（Ａ＋Ｂ）ｘ
ＡＥセンサ１より      Ｂｘ＝（Ｙ−Ａｘ）／２  ［ｍ］
但し、ＡＥ波形測定よりＢのみが未知
なる式が成り立ち、ＡＥセンサから放電発生位置の距離を求めることができる。
【００４８】
つまり、図１２（ａ）に示すように放電発生点×ではＡＥ信号の第１のピーク値３２が最も大きくなり、同図（ｂ）に示すように立上り時間３１は最も短くなることからＡＥ信号のピークになるまでの時間から固定子鉄心の鋼板積層面方向を決定し、複数のＡＥセンサにより検知されるＡＥ信号の立上り開始時間差、あるいは第１ピークの時間差によって鋼板積層面方向の放電発生位置を求めることができる。
【００４９】
次に、手順４ではピーク値か積分値から放電の大きさ割り出す。このときは、手順３において、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような波形を得た場合、３個のＡＥセンサから放電の発生位置に一番近かった（ａ）に示すＡＥセンサ８により検知されたＡＥ信号の第１のピーク値を用いる。
【００５０】
図１４に示すように放電電荷量と第１のピーク値３２の間には、高い相関があることが実験的に分かっており、放電発生位置における第１のピーク値３２から精度良く放電電荷量を推定できる。また、ＡＥセンサと放電位置の距離が遠い場合には信号の減衰も大きくなることがあることから、事前に校正パルスを入力することにより、距離に対するＡＥ信号減衰率を既知として、補正を行うことにより放電の大きさの測定精度を高めることができる。さらに、このとき固定子鉄心１の外周上に設置されるＡＥセンサは数が多いほど放電位置の特定精度を高めることができる。
【００５１】
（第２の実施形態）
図１５（ａ），（ｂ）及び図１６は、本発明の第２の実施形態におけるＡＥセンサユニットとその駆動方式を説明するための構成図である。なお、部分放電測定装置については第１の実施形態と同様なので、ここではその図示及び説明を省略する。
【００５２】
第２の実施形態では、図１５（ａ），（ｂ）に示すように断面がコ字形のガイド５１を固定子鉄心１の外周面に開口面を下向きにして軸方向に配置すると共に、このガイド５１内の上面に電磁石５２を軸方向に沿って取付け、またこのガイド５１内に沿って固定子鉄心１の外周面上を軸方向に移動可能にＡＥセンサユニット５３を設ける。
【００５３】
このＡＥセンサユニット５３は、図１６に示すように筐体５４内の上面にガイド５１側の電磁石５２に対応させて永久磁石又は電磁石からなる磁石５５を取付け、また筐体５４内の床面にＡＥセンサ８を密着させて固定したものである。
【００５４】
このような構成のガイド５１及びＡＥセンサユニット５３において、ガイド５１側の電磁石５２とＡＥセンサユニット５３側の磁石５５とを所謂リニアモータとして動作させることでＡＥセンサユニット５３を固定子鉄心１と非接触で予定の位置に移動させることができる。また、部分放電測定時には、電磁石５２と磁石５５が図１７に示すように対向する磁極面が同極性になるようにすれば、電磁石５２と磁石５５各々の反発力によりＡＥセンサユニット５３を固定子鉄心１に押付け、密着させることができる。
【００５５】
また、電磁石５２に流れる電流を制御すれば、ＡＥセンサユニット５３を固定子鉄心１に押付ける際の斥力を変化させることが可能である。
【００５６】
（第３の実施形態）
図１８は本発明の第３の実施形態を示す構成図で、図１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる点についてのみ述べる。
【００５７】
第１の実施形態では、ＡＥセンサユニット５と部分放電測定装置１５との間を通信線で信号を伝送するようにしていたが、第３の実施形態は図１８に示すように回転電機の内部とＡＥセンサユニット５に信号送受信機２５を設け、ＡＥセンサユニット５と信号送受信機２５との間を無線化したものである。
【００５８】
この信号送受信機２５は回転電機側にはＡＥ信号受信専用チャンネルとＡＥセンサユニットを制御する制御信号送信専用のチャンネルが個別に備えられている。それぞれのチャンネルの信号は、信号が入力されると常時Ａ／Ｄ変換されて送信される。また、センサユニット側には、ＡＥ信号送信専用チャンネルとＡＥセンサユニットを制御する制御信号受信する受信専用のチャンネルが個別に備えられている。
【００５９】
このような構成とすれば、ＡＥセンサユニット５の取付けの際の配線作業を軽減でき、さらにＡＥセンサユニット５の移動に伴う通信線の曲げや捻じれなどによる劣化を防ぐことができる。
【００６０】
（第４の実施形態）
図１９（ａ），（ｂ）は本発明の第４の実施形態におけるＡＥセンサユニットとその駆動方式を説明するための構成図である。なお、部分放電測定装置については第１の実施形態と同様なので、ここではその図示及び説明を省略する。
【００６１】
第４の実施形態は、図１９（ａ），（ｂ）に示すように固定子鉄心の外周面に軸方向に沿って左右一対のガイド６１ａ，６１ｂを適宜離間させて設け、これらガイド６１ａ，６１ｂに沿ってワイヤ６２を張設し、一端に設置されたモータ６３により回転力を、軸の固定された転輪６４（一定の場所で回転するだけ）に伝達し、ワイヤ６２を軸方向に移動させる転輪６４に掛け、またこのワイヤ６２にＡＥセンサユニット６５を固定すると共に、ＡＥセンサユニット６５を固定子鉄心の外周面に接触又は非接触状態に移動させる懸架装置６６ａ，６６ｂを支持体６７に一体的に取付ける。これにより、ＡＥセンサユニット６５は、移動時にはガイド６１a,６２ｂに沿って支持体６７が滑りながら移動を行うことができ、また、固定子鉄心と接触状態にする際には支持体６７を軸に懸架装置６６ａ,６６ｂを伸縮して固定子鉄心に対して着脱を行うことができる。
【００６２】
このような構成とすれば、モータ６３の回転によりワイヤ６２を介してＡＥセンサユニット６５を移動させることができるので、ＡＥセンサユニット６５側に駆動装置を設ける必要がなく、ＡＥセンサユニットの小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明による回転電機の部分放電検出装置の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】同実施形態におけるガイドと車輪及び支持体の接続構成を示す図。
【図３】同実施形態におけるＡＥセンサユニットの構成を示す断面図。
【図４】同実施形態において、ＡＥセンサユニットの移動、測定時の状態を示す図。
【図５】同実施形態において、部分放電測定装置の信号解析装置の機能を説明するためのブロック図。
【図６】同実施形態において、信号解析装置で解析された部分放電信号をモニタ上で表示した中間調画像。
【図７】同実施形態におけるＡＥセンサのＡＥ信号振幅の距離依存性を示す図。
【図８】同じくＡＥセンサのＡＥ信号の時間積分値の距離依存性を示す図。
【図９】同実施形態において、ＡＥ信号計測項目を説明するための波形図。
【図１０】同実施形態において、ＡＥ信号の立上り時間の距離依存性を示す図。
【図１１】同実施形態において、放電発生位置を求めるための概念図。
【図１２】同じくＡＥ信号の距離による変化特性を示す図。
【図１３】同じくＡＥ信号を測定するための説明図。
【図１４】同じくＡＥ信号振幅と放電電荷量の依存性を示す図。
【図１５】本発明の第２の実施形態におけるガイドとＡＥセンサユニットを示す構成図。
【図１６】同実施形態におけるＡＥセンサユニットの断面図。
【図１７】同実施形態において、ＡＥセンサユニットの測定状態時の磁石配列の一部を示す図。
【図１８】本発明の第３の実施形態を示す構成図。
【図１９】本発明の第４の実施形態におけるＡＥセンサユニットの移動手段を示す構成図。
【符号の説明】
【００６４】
１…固定子鉄心、２…固定子コイル、３…固定子フレーム、４…ガイド、５…ＡＥセンサ、６…車輪、７…筐体、８…ＡＥセンサ、９…車軸、１０…懸架装置、１１…モータ、１２…動力ギヤ、１３…中間伝達媒体、１４…支持体、１５…部分放電測定装置、１６…信号ケーブル、１７…ＡＥ信号取込み装置、１８…信号解析装置、１８ａ…振幅値判定手段、１８ｂ…基準値設定手段、１８ｃ…時間計算手段、１８ｄ…移動距離計算手段、１８ｅ…センサ移動指令手段、１８ｆ…メモリ、１８ｇ…時間及びピーク値判定手段、１８ｈ…ＡＥ波形選択手段、１８ｉ…放電発生位置特定手段、部分放電１９…表示装置、２０…ターミナルボックス、２１…制御信号通信線、２２…制御装置、２３…入力装置、２５…信号送受信機、５１…ガイド、５２…電磁石、５３…ＡＥセンサユニット、５４…筐体、５５…磁石、６１ａ，６１ｂ…ガイド、６２…ワイヤ、６３…モータ、６４…動輪、６５…ＡＥセンサユニット、６６ａ，６６ｂ…懸架装置、６７…支持体
【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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