(57)【要約】【課題】構成を簡単にする。【解決手段】電気機器２が絶縁スペーサ３，４で支持されて金属製タンク１に収納されたガス絶縁機器のタンク１内で発生した部分放電の位置を検出するガス絶縁診断装置において、部分放電により発生する電磁波を検出して部分放電信号を出力するセンサ８と、部分放電信号から電気機器２の印加電圧の電圧位相で一周期分の放電個数信号及び部分放電信号の大きさに対応した放電量検出信号を出力する部分放電検出手段９と、電圧位相で複数周期分の放電量検出信号に対する放電個数信号を予め記憶されている部分放電の位置が特定可能な参照データと比較して部分放電が発生している位置を検出する異物位置判定手段１０とを備えたものである。【選択図】        図１
2004340894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気機器が絶縁スペーサで支持されて金属製タンクに収納されたガス絶縁機器の上記タンク内の異物によって発生した部分放電の位置を検出するガス絶縁診断装置において、上記部分放電により発生する電磁波を検出して部分放電信号を出力するセンサと、上記部分放電信号から上記電気機器に印加された電圧の一周期分の放電個数信号及び上記部分放電信号の大きさに対応した放電量検出信号を出力する部分放電検出手段と、上記電気機器に印加された電圧の複数周期分の上記放電量検出信号と上記放電個数信号の関係を、予め測定によって記憶させている上記電気機器に印加された電圧の複数周期分の放電量検出信号と放電個数信号の関係から部分放電の位置が特定可能な参照データと比較して部分放電が発生している上記異物の位置を検出する異物位置判定手段とを備えたことを特徴とするガス絶縁診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガス絶縁機器内に存在する金属異物の位置を検出するガス絶縁診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のガス絶縁診断装置においては、高圧導体に高電圧が印加されたときにガス絶縁機器内に存在する金属異物により発生した部分放電を部分放電検出器で検出する。そして、部分放電検出器で検出された検出信号から部分放電測定器で放電電荷量が測定される。さらに、印加電圧の何点かの瞬時値の電圧に対する部分放電電荷量が、部分放電測定器により測定される。このとき、印加電圧の瞬時値も同時に測定される。この結果、印加電圧と部分放電電荷量との関係から金属異物の位置を判別する（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平２−７１１７０号公報（第２頁、第３図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のガス絶縁診断装置では、高電圧の印加電圧を測定するのに計器用変成器（ＰＴ）等を使用する必要があるため、構成が複雑になるという問題点があった。
【０００５】
この発明は、以上のような問題を解決するためになされたもので、部分放電による放電個数信号と部分放電信号の大きさに対応した放電量検出信号とから部分放電の位置を検出することにより、構成を簡単にすることを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるガス絶縁診断装置は、電気機器が絶縁スペーサで支持されて金属製タンクに収納されたガス絶縁機器の上記タンク内の異物によって発生した部分放電の位置を検出するガス絶縁診断装置において、上記部分放電により発生する電磁波を検出して部分放電信号を出力するセンサと、上記部分放電信号から上記電気機器に印加された電圧の一周期分の放電個数信号及び上記部分放電信号の大きさに対応した放電量検出信号を出力する部分放電検出手段と、上記電気機器に印加された電圧の複数周期分の上記放電量検出信号と上記放電個数信号の関係を、予め測定によって記憶させている上記電気機器に印加された電圧の複数周期分の放電量検出信号と放電個数信号の関係から部分放電の位置が特定可能な参照データと比較して部分放電が発生している上記異物の位置を検出する異物位置判定手段とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるガス絶縁診断装置を示す構成図である。図１において、ＳＦ６等の絶縁ガスが封入された円筒状の金属製タンク１内にタンク１と同軸上に中心導体の電気機器２が配置されている。さらに、電気機器２はタンク１の各端部を密閉したスペーサ３，４で絶縁支持されている。なお、タンク１の各端にはそれぞれ絶縁スペーサ３，４を介して隣接のタンク５，６が配置されている。
そして、タンク１と連通した枝管７内にはタンク１内の金属異物によって発生した部分放電により発生する電磁波を検出するセンサ８が配置されている。続いて、センサ８で検出された部分放電信号８ａは部分放電検出手段９に入力される。さらに、部分放電検出手段９から出力された放電個数信号９ａ及び部分放電信号８ａの大きさに対応した放電量検出信号９ｂが異物位置判定手段１０に入力される。
【０００８】
次に動作について説明する。図１において、金属異物１１〜１４がタンク１内に存在するとガス絶縁耐力が低下して絶縁破壊を招く恐れがある。金属異物１１〜１４は電荷をもつと電界が存在するタンク１内では、電気機器２に付着した金属異物１１、絶縁スペーサ４の沿面に付着した金属異物１２、タンク１の底面に付着した金属異物１３及び自由運動状態の金属異物１４のいずれかの状態で存在する。
【０００９】
図２は放電量検出信号９ｂと放電個数信号９ａとの関係を示す説明図である。電気機器２に金属異物１１が付着した場合、金属異物１１の先端の電界が放電開始電界を越えると部分放電が始まる。従って、放電頻度（放電個数）は金属異物１１の先端電界に依存する。このため、電気機器２は電界が高いので図２の特性１５に示すように部分放電の発生頻度が増える。
絶縁スペーサ４の沿面に金属異物１２が付着した場合、電気機器２やタンク１の底面に付着した状態と同様に金属異物１２の先端の電界が放電開始電界を越えると部分放電が始まるので、部分放電の発生頻度（放電個数）と放電量検出信号の大きさとの関係は電気機器２に付着した状態と類似している。しかし、金属異物１２の先端近傍の電界分布は、金属異物１２が絶縁部材の沿面に接しているので接点部の電界が非常に高くなる。絶縁部材の沿面がない電気機器２に付着した金属異物１１の先端に比べて、金属異物１２の先端近傍の電界分布は高く、電界の高い空間も大きい。従って、ストリーマの進展が長くなり部分放電が大きくなる。その結果、絶縁スペーサ４に金属異物１１が付着した状態の放電量検出信号は、図２の特性１６に示すように電気機器２に金属異物１１が付着した状態よりも大きくなる。
【００１０】
タンク１の底面に金属異物１３が付着した場合は電気機器２に金属異物１１が付着した場合と同様に、金属異物１３の先端の電界が放電開始電界を越えると部分放電が始まる。従って、放電頻度（放電個数）は金属異物１３の先端電界に依存する。しかし、タンク１の底面近傍は電気機器２より電界が低いので、図２の特性１７に示すように放電量検出信号９ｂ及び放電個数信号９ａが特性１５より低くなる。
【００１１】
金属異物１４がタンク１内で自由運動状態の場合、金属異物１４の帯電が放電する形態となる。このため放電量は帯電量で決まる。また、放電は電気機器２やタンク１に接触する瞬間に発生するため、放電発生頻度（放電個数）は金属異物１４の上下運動で決まる。そして、帯電している金属異物１４の運動はタンク１の内部の電界に支配される。従って、電気機器２に電圧が印加されていると電圧周期に連動して、タンク１の底面や電気機器２に接触する頻度が一定になる。このため、部分放電の発生頻度はほぼ一定となる。また、部分放電の大きさは金属異物１４の帯電量で決まる。そして、金属異物１４の浮上力として働く静電力が重力に勝るときに金属異物１４が浮上するので、図２の特性１８に示すように金属異物１４の帯電量は金属異物１４の大きさにより上下する。
【００１２】
このように挙動する金属異物１１〜１４により発生した部分放電をセンサ８が検出してパルス状の部分放電信号８ａを出力する。部分放電信号８ａを受信した部分放電検出手段９は、電気機器２に印加された電圧の一周期分の放電個数信号９ａを検出すると共に、部分放電信号８ａの大きさに対応した放電量検出信号９ｂを出力する。そして、異物位置判定手段１０に電気機器２に印加された電圧の複数周期分の放電個数信号９ａ及び放電量検出信号９ｂが入力される。異物位置判定手段１０では予め測定によって得られた電気機器に印加された電圧の複数周期分の放電量検出信号と放電個数の関係を参照データとして記憶されている図２の各特性１５〜１８と入力された各信号９ａ，９ｂとの相関関係分布を比較し、放電個数信号９ａに対する放電量検出信号９ｂの分布状態から金属異物１１〜１４がどの位置に存在するかを判定する。
【００１３】
以上のように、電気機器２の印加電圧の電圧位相で複数周期分の放電個数信号９ａに対する放電量検出信号９ｂと予め記憶されている参照データとを異物位置判定手段１０で比較して部分放電の位置を特定することにより、電気機器２に印加されている高電圧を測定する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
実施の形態１において、電気機器２は中心導体について説明したが、開閉器等のようにタンク１内に配置されて高電圧が印加されるものについても同様の効果を期待することができる。
【００１４】
【発明の効果】
この発明によれば、電気機器に印加された電圧の複数周期分の放電個数信号に対する放電量検出信号と予め記憶されている参照データとを異物位置判定手段で比較して部分放電の位置を特定することにより、電気機器に印加されている高電圧を測定する必要がないので、構成の簡素化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるガス絶縁診断装置を示す構成図である。
【図２】図１の放電量検出信号と放電個数信号との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１  タンク、２  電気機器、３，４  絶縁スペーサ、８  センサ、
９  部分放電検出手段、１０  異物位置判定手段、１１〜１４  金属異物。
【図１】
2004340894.tif 000003
【図２】
2004340894.tif 000004