(57)【要約】【課題】雷インパルス耐電圧試験において対象物の絶縁耐性を正確に判定することが可能な技術を提供する。【解決手段】本発明にかかる雷インパルス耐電圧試験システムの構成は、対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データＲＤを取得する記録波形データ取得部１１０と、中核領域ＲＤ１を抽出する中核領域抽出部１１２と、中核領域ＲＤ１のデータを用いて式（１）を回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定部１１４と、安定領域ＲＤ２を抽出する安定領域抽出部１１６と、安定領域ＲＤ２のデータを用いて式（１）を回帰分析して所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定し、基準波形関数ＢＣを算出する基準波形算出部１１８と、基準波形関数ＢＣと記録波形データＲＤに基づきオーバーシュート率ＯＳｒを算出する絶縁耐性判定部１２０と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データを取得する記録波形データ取得部と、
前記記録波形データにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域を抽出する中核領域抽出部と、
下記の式（１）が前記中核領域のデータを近似するように回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定部と、
前記記録波形データにおいて波高値通過後の安定領域を抽出する安定領域抽出部と、
前記安定領域のデータを用いて、前記係数決定部により決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した下記の式（１）を再び回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定することにより基準波形関数を算出する基準波形算出部と、
前記基準波形関数と前記記録波形データの波高値に基づきオーバーシュート率を算出して、前記対象物の絶縁耐性を判定する絶縁耐性判定部と、
を有することを特徴とする雷インパルス耐電圧試験システム。
【数１】
2012037448.tif 000010
【請求項２】
前記安定領域は、規格原点を基準として１５〜２５μs経過後から５５〜６５μs経過後までであることを特徴とする請求項１に記載の雷インパルス耐電圧試験システム。
【請求項３】
雷インパルス耐電圧試験に用いる基準波形関数を算出するためにコンピュータを、
対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データを取得する記録波形データ取得手段、
前記記録波形データにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域を抽出する中核領域抽出手段、
下記の式（１）が前記中核領域のデータを近似するように回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定手段、
前記記録波形データにおいて波高値通過後の安定領域を抽出する安定領域抽出手段、並びに
前記安定領域のデータを用いて、前記係数決定手段により決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した下記の式（１）を回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定することにより基準波形関数を算出する基準波形算出手段、
として機能させるための基準波形算出プログラム。
【数２】
2012037448.tif 000011
【請求項４】
対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データを取得する記録波形データ取得ステップと、
前記記録波形データにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域を抽出する中核領域抽出ステップと、
下記の式（１）が前記中核領域のデータを近似するように回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定ステップと、
前記記録波形データにおいて波高値通過後の安定領域を抽出する安定領域抽出ステップと、
前記安定領域のデータを用いて、前記係数決定ステップにより決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した下記の式（１）を回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定することにより基準波形関数を算出する基準波形算出ステップと、
前記基準波形関数と前記記録波形データの波高値に基づきオーバーシュート率を算出して、前記対象物の絶縁耐性を判定する絶縁耐性判定ステップと、
を含むことを特徴とする雷インパルス耐電圧試験方法。
【数３】
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【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雷インパルス耐電圧試験に適用される雷インパルス耐電圧試験システムおよび基準波形算出プログラム、並びに雷インパルス耐電圧試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力機器の絶縁耐性を判定するための１つの方法として、ＩＥＣ６００６０−１に基づく雷インパルス耐電圧試験が採用されている。ＩＥＣ６００６０−１に基づく雷インパルス耐電圧試験では、例えば特許文献１に記載されているような試験装置を使用して、対象物に雷インパルス電圧（単極性全波電圧）を印加して記録波形データ（時間に対する推移データ）を取得する。そして、記録波形データを取得したら、これに基づき基準波形関数を導出する。
【０００３】
現状において基準波形関数は、記録波形データの立ち上がりの波高値に対して２０％以上に達した部分から波高値通過後に波高値に対して４０％に低下するまでの中核領域のデータを用いて、下記の式（１）が中核領域のデータを近似するように回帰分析することにより４つの係数Ａ、α、β、ｔ０を決定して算出される。なお、上記算出法を用いずに、基準波形を記録波形データに基づき経験（目分量）で設定することも行われている。
【０００４】
【数４】
2012037448.tif 000003
【０００５】
基準波形関数（基準波形）が求まると、記録波形データと基準波形関数の波高値に基づきオーバーシュート率が算出される。オーバーシュート率は下記の式（２）によって求められる。このオーバーシュート率によって、対象物の絶縁耐性が判定される。
【０００６】
【数５】
2012037448.tif 000004
【０００７】
現行のＩＥＣ６００６０−１では、オーバーシュート率を５％以内とすることを規定している。しかし、ＵＨＶ（Ultra High Voltage）に適用する大型機器では、静電容量および電源ライン等の残留インダクタンス（寄生容量）が必然的に大きくなるので振動成分の重畳の抑制（オーバーシュート率の低減）が極めて困難である。そこで、オーバーシュート率を１０％以内に緩和するとともに、ｋ−ファクタ法を導入しようというＩＥＣ６００６０−１の改定案が了承されつつある。ｋ−ファクタ法に関しては、例えば非特許文献１に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１６８７３３号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】加藤利次、“ｋ-ファクタ法によるインパルスパラメータの決定法”、［online]、同志社大学  理工学部、［平成22年7月20日検索］、インターネット＜ＵＲＬ: http://kairo.doshisha.ac.jp/~kato/documents/temp/080924B%83p%83l%83%8B/%89%c1%93%a1-Kfactor.ppt＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した従来の基準波形関数の算出法では、記録波形データのオーバーシュートした部分に引っ張られて、その波高値が高めに算出される傾向がある。基準波形関数とは、対象物に雷インパルス電圧を印加した際に振動成分が重畳してオーバーシュートすることのない理想的な波形を仮定したものであるため（寄生容量等を把握できないため正確な導出は不可能）、オーバーシュートした部分に引っ張られることは本来の波形からの乖離につながる。なお、ＥＭＰＴ（Electro Magnetic Transients Program）解析等によってこの理想的な波形を概算しても、従来の基準波形関数の算出法ではその波高値が高めに算出されることが証明される。
【００１１】
基準波形関数の波高値が高めに算出されると、絶縁耐性の判定基準たるオーバーシュート率が低めに算出される。これより、規格に適合しているか否かの判定が甘めになり、不合理をもたらす可能性がある。一方、基準波形を記録波形データに基づき経験で設定する場合には、人員の主観性に強く依存するため、判定基準を一定に保てないおそれがある。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、雷インパルス耐電圧試験において対象物の絶縁耐性を正確に判定することが可能な雷インパルス耐電圧試験システムおよびこれに利用される基準波形算出プログラム、並びに雷インパルス耐電圧試験方法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】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討し、基準波形関数を算出する上記の式（１）、特に波尾要素αに着目した。式（１）にて算出される基準波形関数は、波頭部(波形の前部)がオーバーシュートした部分に引っ張られて高くなった結果として、波尾部（波形の後部）が記録波形データよりも低くなる傾向になる。一方、波尾要素αは、その値が大きいほど、波頭部が低くなり、波尾部が高くなる傾向がある。そこで、４つの係数Ａ、α、β、ｔ０を決定した後に、オーバーシュートした部分に引っ張られた影響を相殺するために、記録波形データの波高値通過後の安定領域のデータを用いて、全体の係数である所定の定数Ａとこの波尾要素αを決定し直せばよいのではないかと考え、本発明を完成するに到った。
【００１４】
すなわち、本発明にかかる雷インパルス耐電圧試験システムの代表的な構成は、対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データを取得する記録波形データ取得部と、記録波形データにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域を抽出する中核領域抽出部と、上記の式（１）が中核領域のデータを近似するように回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定部と、記録波形データにおいて波高値通過後の安定領域を抽出する安定領域抽出部と、安定領域のデータを用いて、係数決定部により決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した上記の式（１）を回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定することにより基準波形関数を算出する基準波形算出部と、基準波形関数と記録波形データの波高値に基づきオーバーシュート率を算出して対象物の絶縁耐性を判定する絶縁耐性判定部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、オーバーシュートした部分に引っ張られた影響を相殺するために、記録波形データの波高値通過後の安定領域のデータを用いて、所定の定数Ａおよび波尾要素αが決定し直されるので、より適切な基準波形関数を算出することができる。よって、対象物の絶縁耐性を正確に判定することが可能となる。なお、安定領域とは、記録波形データにおいて振動がほぼ無い収束部分（直線的に変化する終端部分）である。
【００１６】
上記安定領域は、規格原点を基準として１５〜２５μs経過後から５５〜６５μs経過後までであるとよい。これにより、安定領域として、記録波形データにおいて振動がほぼ無い収束部分が抽出され、より適切な基準波形関数を算出することができる。
【００１７】
本発明にかかる基準波形算出プログラムの代表的な構成は、雷インパルス耐電圧試験に用いる基準波形関数を算出するためにコンピュータを、対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データを取得する記録波形データ取得手段、記録波形データにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域を抽出する中核領域抽出手段、上記の式（１）が中核領域のデータを近似するように回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定手段、記録波形データにおいて波高値通過後の安定領域を抽出する安定領域抽出手段、並びに、安定領域のデータを用いて、係数決定手段により決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した上記の式（１）を回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定することにより基準波形関数を算出する基準波形算出手段、として機能させることを特徴とする。
【００１８】
かかる構成によれば、適切な基準波形関数を算出するプログラムとして、汎用化を図ることができる。なお、上述した雷インパルス耐電圧試験システムにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該基準波形算出プログラムにも適用可能である。
【００１９】
本発明にかかる雷インパルス耐電圧試験方法の代表的な構成は、対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データを取得する記録波形データ取得ステップと、記録波形データにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域を抽出する中核領域抽出ステップと、上記の式（１）が中核領域のデータを近似するように回帰分析して波頭要素βおよび時間原点ｔ０を決定する係数決定ステップと、記録波形データにおいて波高値通過後の安定領域を抽出する安定領域抽出ステップと、安定領域のデータを用いて、係数決定ステップにより決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した上記の式（１）を回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定することにより基準波形関数を算出する基準波形算出ステップと、基準波形関数と記録波形データの波高値に基づきオーバーシュート率を算出して対象物の絶縁耐性を判定する絶縁耐性判定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によれば、雷インパルス耐電圧試験において対象物の絶縁耐性を正確に判定することが可能となる。なお、上述した雷インパルス耐電圧試験システムにおける技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該雷インパルス耐電圧試験方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、雷インパルス耐電圧試験において対象物の絶縁耐性を正確に判定することが可能な雷インパルス耐電圧試験システムおよびこれに利用される基準波形算出プログラム、並びに雷インパルス耐電圧試験方法を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態にかかる雷インパルス耐電圧試験システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態にかかる雷インパルス耐電圧試験方法について説明するフローチャートである。
【図３】基準波形関数の算出について説明する図である。
【図４】評価波形データの算出について説明する図である。
【図５】評価波形データの判定について説明する図である。
【図６】本実施形態の基準波形算出法と従来の基準波形算出法の精度を比較した図である。
【図７】重畳する振動成分が３００ｋＨｚの場合と、重畳する振動成分が６００ｋＨｚの場合とを比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２４】
図１は、本実施形態にかかる雷インパルス耐電圧試験システム１００の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、雷インパルス耐電圧試験システム１００は、システム制御部１０２および記憶部１０４を含んで構成されるコンピュータシステムである。システム制御部１０２は、中央処理装置（CPU:Central Processing Unit）を含む半導体集積回路であって、雷インパルス耐電圧試験システム１００全体の管理、制御を行う。記憶部１０４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、システムで利用されるプログラムや各種データを記憶する。
【００２５】
また、雷インパルス耐電圧試験システム１００には、入力部１０６および出力部１０８が備えられている。入力部１０６は、キーボードやマウス、タッチパネル、あるいはファイル入出力装置やネットワークを通じたデータ通信等により、外部からシステムへ所定の情報を取り込む。出力部１０８は、ディスプレイやプリンタ等で構成され、使用者に情報を表示したり、印刷を行ったりする。また、出力内容をデータとして記録媒体に保存したり、ネットワークを通じたデータ通信やウェブ表示などを行ったりすることも可能である。
【００２６】
以下、図２〜図５を用いて雷インパルス耐電圧試験システム１００の記録波形データ取得部１１０、中核領域抽出部１１２、係数決定部１１４、安定領域抽出部１１６、基準波形算出部１１８、絶縁耐性判定部１２０、残差波形算出部１２２、残差波形処理部１２４、評価波形算出部１２６および評価波形判定部１２８について説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態にかかる雷インパルス耐電圧試験方法について説明するフローチャートである。雷インパルス耐電圧試験システム１００は、図２のフローチャートの各ステップを経て対象物の絶縁耐性を判定する。図３は、基準波形関数ＢＣの算出について説明する図である。図４は、評価波形データＥＤの算出について説明する図である。図５は、評価波形データＥＤの判定について説明する図である。
【００２８】
記録波形データ取得ステップＳ１１０では、記録波形データ取得部１１０によって、対象物に雷インパルス電圧を印加した記録波形データＲＤ（時間に対する推移データ）が取得される（図３（ａ）参照）。記録波形データ取得部１１０は、自らが上記の雷インパルス電圧を対象物に印加する試験装置（回路）であってもよいし、このような装置から出力された記録波形データＲＤを受け取る部分として構成してもよい。
【００２９】
中核領域抽出ステップＳ１１２では、中核領域抽出部１１２が、上記の記録波形データＲＤにおいて第１閾値以上に達した部分から波高値Ｐ通過後に第２閾値に低下するまでの中核領域ＲＤ１を抽出する（図３（ｂ）参照）。ここでは、ＩＥＣ６００６０−１にしたがって、第１閾値を波高値Ｐに対し２０％、第２閾値を波高値Ｐに対し４０％とする。
【００３０】
係数決定ステップＳ１１４では、係数決定部１１４が、下記の式（１）が中核領域ＲＤ１のデータを近似するように回帰分析して、４つの係数Ａ、α、β、ｔ０を算出する。すなわち、従来の手法に基づく基準波形関数ＢＣｐ（図３（ｂ）中、点線で示す）を算出する。本実施形態では、４つの係数のうち波頭要素βおよび時間原点ｔ０をそのまま採用（決定）して、所定の定数Ａおよび波尾要素αを後述する過程により決定し直す。
【００３１】
【数６】
2012037448.tif 000005
【００３２】
安定領域抽出ステップＳ１１６では、安定領域抽出部１１６が、上記の記録波形データＲＤにおいて波高値Ｐ通過後の安定領域ＲＤ２を抽出する（図３（ｃ）参照）。安定領域とは、記録波形データＲＤにおいて振動がほぼ無い収束部分（直線的に変化する終端部分）である。ここでは、安定領域ＲＤ２を、規格原点（立ちあがり部分において波高値Ｐの３０％および９０％を通る直線が時間軸と交わる点）を基準として１５〜２５μs経過後から５５〜６５μs経過後までとする。安定領域ＲＤ２を少なくともこのように設定すれば、振動がほぼ無い収束部分を抽出することができ、オーバーシュートした部分の影響を除外できることが確認されている。なお、安定領域の求め方は、上記のように時間で決め打ちしてもよいが、記録波形データＲＤを二回微分して、その値が所定以下となる範囲を安定領域と定めてもよい。
【００３３】
基準波形算出ステップＳ１１８では、基準波形算出部１１８が、安定領域ＲＤ２のデータを用いて、係数決定部１１４により決定された波頭要素βおよび時間原点ｔ０を適用した上記の式（１）を回帰分析し、所定の定数Ａおよび波尾要素αを決定する。これにより、基準波形関数ＢＣ（図３（ｃ）中、一点鎖線で示す）を算出する。
【００３４】
従来の手法に基づく基準波形関数ＢＣｐと上記により算出された本実施形態の基準波形関数ＢＣを比較すると、本実施形態の基準波形関数ＢＣは、安定領域ＲＤ２のデータを用いて波尾要素α（所定の定数Ａ）を決定し直しているため、オーバーシュートした部分に引っ張られた影響を相殺することができる（図３（ｄ）参照）。すなわち、基準波形関数ＢＣは、従来の手法に基づく基準波形関数ＢＣｐよりも高い精度を確保することができる。
【００３５】
絶縁耐性判定ステップＳ１２０では、絶縁耐性判定部１２０が、記録波形データＲＤの波高値Ｐと、上記基準波形関数ＢＣの波高値ＰBCに基づき、下記の式（２）よりオーバーシュート率ＯＳｒを算出する（図３（ｄ）参照）。ＩＥＣ６００６０−１において、オーバーシュート率ＯＳｒは、現行では５％以内、改定案では１０％以内とされている。本実施形態では、従来よりも適切な（オーバーシュートした部分に引っ張られた影響が相殺された）基準波形関数ＢＣを用いるため、対象物の絶縁耐性を正確に判定することが可能である。
【００３６】
【数７】
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【００３７】
上記のオーバーシュート率ＯＳｒが所定範囲内（例えば１０％以内）でなかった場合には（絶縁耐性判定ステップＳ１２０Ｎｏ）、対象物の絶縁耐性が所定の規格外と見なされ、その旨がユーザに出力される（非適合出力ステップＳ１３２）。上記のオーバーシュート率ＯＳｒが所定範囲内であった場合には（絶縁耐性判定ステップＳ１２０Ｙｅｓ）、さらに下記の各ステップを経て、記録波形データＲＤの波高値Ｐの裕度、規格波頭長、規格波尾長が所定範囲内であるか否かが判定される。
【００３８】
残差波形算出ステップＳ１２２では、残差波形算出部１２２が、記録波形データＲＤから基準波形関数ＢＣを差し引いた残差波形データＧＤを算出する（図４（ａ）参照）。残差波形処理ステップＳ１２４では、残差波形処理部１２４が、残差波形データＧＤをｋ−ファクタ法に基づきフィルタリング処理して、フィルタリング処理後の残差波形データＧＤｆを出力する（図４（ｂ）参照）。ｋ−ファクタ法に関しては、当業者において周知であるためその説明を省略する。
【００３９】
評価波形算出ステップＳ１２６では、評価波形算出部１２６が、上記で求めた基準波形関数ＢＣにフィルタリング処理後の残差波形データＧＤｆを足し合わせて、評価波形データＥＤを算出する（図４（ｃ）参照）。これより、評価波形判定ステップＳ１２８にて、評価波形判定部１２８が、評価波形データＥＤの波高値ＰEDの裕度（目標電圧値（規定値）と実測値との差）、規格波頭長Ｔ１、規格波尾長Ｔ２が所定範囲内であるか否かを判定する。
【００４０】
図５は、評価波形データＥＤの判定について説明する図である。図５に示すように、規格波頭長Ｔ１とは、波形の立ち上がり部分において波高値ＰEDに対し３０％および９０％を通る直線Ｌが時間軸と交わる規格原点Ｏ１から、この直線Ｌが波高値ＰEDに至るまでの時間のことである。規格波尾長Ｔ２とは、規格原点Ｏ１から、波高値ＰED通過後に波高値ＰEDに対し５０％に低下するまでの時間のことである。現行の基準では、評価波形データＥＤの波高値ＰEDの裕度は＋３％から−３％とされている。また、規格波頭長Ｔ１は、１.２μs（許容誤差＋３０％〜−３０％）とされており、規格波尾長Ｔ２は、５０μs（許容誤差＋２０％〜−２０％）とされている。
【００４１】
波高値ＰEDの裕度、規格波頭長Ｔ１、規格波尾長Ｔ２が上記の基準を満たしている場合には（評価波形判定ステップＳ１２８Ｙｅｓ）、対象物の絶縁耐性が所定の規格を満たしていると見なされ、その旨がユーザに出力される（適合出力ステップＳ１３０）。一方、波高値ＰEDの裕度、規格波頭長Ｔ１、規格波尾長Ｔ２が上記の基準を満たしていない場合には（評価波形判定ステップＳ１２８Ｎｏ）、対象物へ雷インパルス電圧を印加する試験装置を調整して（例えば、制動抵抗を増減して）、再び対象物に雷インパルス電圧を印加して記録波形データＲＤを取得する。
【００４２】
以上、上述した雷インパルス耐電圧試験システム１００によれば、従来よりも正確な基準波形関数ＢＣを算出することができるため、対象物の絶縁耐性をより正確に判定することが可能となる。なお、コンピュータを記録波形データ取得部１１０（記録波形データ取得手段）、中核領域抽出部１１２（中核領域抽出手段１１２）、係数決定部１１４（係数決定手段）、安定領域抽出部１１６（安定領域抽出手段）および基準波形算出部１１８（基準波形算出手段）として機能させる基準波形算出プログラムを構築することで、汎用のコンピュータを用いて上述した基準波形算出方法を実施することができる。従来の基準波形算出法に比して、本実施形態の基準波形算出法が優れていることは明確であり、新たなスタンダードとしての定着が見込まれるため、このような汎用化は顕著な効果を奏する。
【００４３】
以下、本実施形態が奏する効果について確認するために、本発明者らが行った検討手法について実施例として記載する。
【実施例】
【００４４】
本実施例では、下記の式（３）に基づき記録波形データＲＤを模擬する。そして、記録波形データＲＤを模擬したものに、上記実施形態の基準波形算出法と従来の基準波形算出法を適用して、これらの精度を比較する。なお、式（３）では右辺第１項（式（１）に相当する部分）が振動成分を除外した理想的な波形（本来の波形）を表し、右辺第２項（式（１）に相当する部分を除いた残りの部分）がインダクタンスの影響によりこれに重畳する振動成分を表している。精度を確認するために、１０００ｋＶ級の試験装置にて実測した記録波形データＲＤをこの式（３）にあてはめたところ、非常によく模擬できることを確認した。
【００４５】
【数８】
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【００４６】
ここでは、右辺第１項は、標準雷インパルス電圧（規格波頭長１.２μs（許容誤差＋３０％〜−３０％）、規格波尾長５０μs（許容誤差＋２０％〜−２０％））となるように、各パラメータ（Ａ０、α０、β０、ｔ０’）を決定した。具体的には、所定の定数Ａ０を１．０３７３、波尾要素α０を０．０１４６５９、波頭要素β０を２．４６８９に設定した。右辺第２項は、右辺第１項と上記式（３）すなわち模擬した記録波形データＲＤとの波高値に基づき算出されるオーバーシュート率ＯＳｒが所定の値（１０％、２０％、３０％）となるように各パラメータ（Ｃ、ｆ、θ、γ）を決定した。詳細には、振幅Ｃは所定の定数Ａ０と同値に固定した。周波数ｆは１００ｋＨｚ〜６００ｋＨｚの間にて１００ｋＨｚごとに設定した。位相θと減衰率γはオーバーシュート率ＯＳｒが所定の値となるように設定した。
【００４７】
表１では、周波数ｆをそれぞれ１００ｋＨｚ、２００ｋＨｚ、３００ｋＨｚ、４００ｋＨｚに設定して記録波形データＲＤを模擬し、これに本実施形態の基準波形算出法と従来の基準波形算出法を適用した場合の精度を示している。また、図６は、これらの精度を比較する図である。表１および図６に示すように、記録波形データＲＤの重畳周波数を１００ｋＨｚ〜４００ｋＨｚとして模擬した場合に対して、本実施形態の基準波形算出法を適用すると従来の基準波形算出法よりもはるかに高い精度を獲得できることが証明された。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
表２では、周波数ｆをそれぞれ５００ｋＨｚ、６００ｋＨｚに設定して記録波形データＲＤを模擬し、これに本実施形態の基準波形算出法と従来の基準波形算出法を適用した場合の精度を示している。また、図７は、重畳する振動成分が３００ｋＨｚの場合と、重畳する振動成分が６００ｋＨｚの場合とを比較した図である。表２に示すように、本実施形態の基準波形算出法と従来の基準波形算出法の精度の差は、周波数ｆが高いものに適用するほど少なくなる。これは、図７に示すように、高周波になるほど波高値通過後の谷部Ｃ１、Ｃ２の割合（降下範囲）が大きくなり、従来の基準波形算出法を適用したとしてもオーバーシュートした部分の影響が相殺されるためと考えられる。いずれにせよ、本実施形態の基準波形算出法では、高い精度が確保されることが証明された。
【００５０】
【表２】
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【００５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、雷インパルス耐電圧試験に適用される雷インパルス耐電圧試験システムおよび基準波形算出プログラム、並びに雷インパルス耐電圧試験方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１００…雷インパルス耐電圧試験システム、１０２…システム制御部、１０４…記憶部、１０６…入力部、１０８…出力部、１１０…記録波形データ取得部、１１２…中核領域抽出部、１１４…係数決定部、１１６…安定領域抽出部、１１８…基準波形算出部、１２０…絶縁耐性判定部、１２２…残差波形算出部、１２４…残差波形処理部、１２６…評価波形算出部、１２８…評価波形判定部、Ｏ１…規格原点、Ｐ、ＰED、ＰBC…波高値、Ｔ１…規格波頭長、Ｔ２…規格波尾長、ＲＤ…記録波形データ、ＲＤ１…中核領域、ＲＤ２…安定領域、ＢＣ…基準波形関数、ＢＣｐ…従来手法に基づく基準波形関数、ＧＤ…残差波形データ、ＧＤｆ…フィルタリング処理後の残差波形データ、ＥＤ…評価波形データ、Ｃ１、Ｃ２…谷部
【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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