(57)【要約】【課題】電力用機器における部分放電の発生位置を精度良く標定することができる部分放電位置標定方法および部分放電位置標定装置を提供するものである。【解決手段】実施形態の部分放電位置標定方法は、絶縁媒体が充填された電力機器のタンクの外周面に設けられるフランジあるいは配管の近傍に配置される３つ以上のセンサが、前記タンク内で発生した部分放電に起因する電磁波を検出するステップと、前記センサのそれぞれに接続され、各々の電気長が略同一である複数のケーブルが、前記センサで検出された前記電磁波の信号を伝送するステップと、前記複数のケーブルに接続される測定部が、前記信号の到達時間の差に基づき前記部分放電の発生位置を標定するステップとを有する。【選択図】図１
2016014611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁媒体が充填された電力機器のタンクの外周面に設けられるフランジあるいは配管の
近傍に配置される３つ以上のセンサが、前記タンク内で発生した部分放電に起因する電磁
波を検出するステップと、
前記センサのそれぞれに接続され、各々の電気長が略同一である複数のケーブルが、前
記センサで検出された前記電磁波の信号を伝送するステップと、
前記複数のケーブルに接続される測定部が、前記信号の到達時間の差に基づき前記部分
放電の発生位置を標定するステップと
を有する部分放電位置標定方法。
【請求項２】
前記センサは、前記フランジを前記タンクと接続するフランジ座と前記フランジとの接
合部、あるいは前記配管を前記タンクと接続する配管座と前記配管との接合部に配置され
る請求項１に記載の部分放電位置標定方法。
【請求項３】
前記センサは、前記フランジを前記タンクと接続するフランジ座と前記フランジとの間
、あるいは前記配管を前記タンクと接続する配管座と前記配管との間に配置され、前記絶
縁媒体の誘電率と略同一の誘電率を有するスペーサーに取り付けられる請求項１に記載の
部分放電位置標定方法。
【請求項４】
前記センサは、前記絶縁媒体の誘電率と略同一の誘電率を有する絶縁材料により構成さ
れた前記フランジ、あるいは前記絶縁媒体の誘電率と略同一の誘電率を有する絶縁材料に
より構成された前記配管に取り付けられる請求項１に記載の部分放電位置標定方法。
【請求項５】
前記センサは、前記フランジの内部に設けられ、前記フランジの外部に露出する絶縁部に
取り付けられる請求項１に記載の部分放電位置標定方法。
【請求項６】
前記センサは、前記タンク外部のノイズを遮断するシールドに覆われる請求項１乃至請
求項５のいずれか１項に記載の部分放電位置標定方法。
【請求項７】
絶縁媒体が充填された電力機器のタンクの外周面に設けられるフランジあるいは配管の
近傍に配置され、前記タンク内で発生した部分放電に起因する電磁波を検出する３つ以上
のセンサと、
前記センサのそれぞれに接続され、各々の電気長が略同一であり、前記センサで検出さ
れた前記電磁波の信号を伝送する複数のケーブルと、
前記複数のケーブルに接続され、前記信号の到達時間の差に基づき前記部分放電の発生
位置を標定する測定部と
を有する部分放電位置標定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、部分放電位置標定方法および部分放電位置標定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器などの電力用機器において内部部分放電が検出された場合、その部分放電の発生
位置を速やかに標定することは、工場試験や現地点検補修において極めて重要である。
【０００３】
従来のＡＥ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）センサを用いた音響法による位置
標定は、電力用機器のタンクに例えば３個以上のＡＥセンサを設置し、部分放電により発
生した音波（数十ｋＨｚ〜数ＭＨｚ）の直達波の到達時間で評価を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９２７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＡＥセンサで検出される音響信号は、最短距離のタンク壁面に到達し、タンク
壁面を伝播する先駆波も含むため、放電箇所の位置を標定するために必要な直達波の到達
時間を評価することが困難である。
【０００６】
特に絶縁媒体としてＳＦ６ガスを用いたガス絶縁変圧器においては、ＳＦ６ガス中の音
速が約１４５ｍ／ｓであるのに対して、鉄製のタンク中の音速が約５０００ｍ／ｓである
ため、位置標定が困難となる場合がある。
【０００７】
また、微小な部分放電においてはＡＥセンサで検出できる強度の音響波が発生せず、位
置標定が困難となる場合もある。
【０００８】
そこで、本発明の実施形態はこれらの課題を解決するために、電力用機器における部分
放電の発生位置を精度良く標定することができる部分放電位置標定方法および部分放電位
置標定装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、部分放電位置標定方法は、絶縁媒体が充填された電力機器
のタンクの外周面に設けられるフランジあるいは配管の近傍に配置される３つ以上のセン
サが、前記タンク内で発生した部分放電に起因する電磁波を検出するステップと、前記セ
ンサのそれぞれに接続され、各々の電気長が略同一である複数のケーブルが、前記センサ
で検出された前記電磁波の信号を伝送するステップと、前記複数のケーブルに接続される
測定部が、前記信号の到達時間の差に基づき前記部分放電の発生位置を標定するステップ
とを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置と電力機器の構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置の動作を示すフローチャート。
【図３】第２の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置と電力機器の構成を示す構成図。
【図４】第３の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置と電力機器の構成を示す構成図。
【図５】第４の実施形態に係る部分放電位置標定方法を適用する電力機器の構成を示す（ａ）構成図、（ｂ）フランジのＡ矢視図。
【図６】第５の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置の構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置
と電力機器の構成を示す構成図である。
【００１３】
電力用機器１は、タンク２内にＳＦ６ガスあるいは油といった絶縁媒体が充填されてお
り、例えば変圧器が挙げられる。タンク２の外周面には、図示しない開口部が設けられ、
その開口部のそれぞれにフランジ３あるいは配管４が接続される。具体的には、フランジ
３はフランジ座５を介してタンク２と接続され、配管４は配管座６を介して接続される。
【００１４】
フランジ３としては、例えばマンホールフランジやブッシングフランジが挙げられ、配
管４としては、例えば絶縁媒体をタンク２内に充填するためのバルブ配管が挙げられる。
【００１５】
部分放電位置標定装置１０は、センサ１１、ケーブル１２、測定部１３を有する。
【００１６】
センサ１１は、タンク２内で発生した部分放電に起因する電磁波を検出する手段であり
、フランジ３や配管４の近傍に配置される。具体的には、例えば面電流センサが挙げられ
る。このセンサ１１は異なる箇所に少なくとも３つ配置される。
【００１７】
ケーブル１２は、センサ１１で検出された電磁波の信号を伝送する手段であり、一端が
それぞれのセンサ１１に接続され、他端が測定部１３に接続される。なお、複数あるケー
ブル１２は電気長が略同一（同一を含む）である。
【００１８】
測定部１３は、ケーブル１２によって伝送された電磁波の信号を取得し、取得した信号
の到達時間の差に基づき部分放電の発生位置を標定する手段である。
【００１９】
次に本実施形態の部分放電位置標定方法について図２を用いて説明する。図２は、第１
の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置の動作を示すフ
ローチャートである。
【００２０】
タンク２内で部分放電が発生した場合に、それぞれのセンサ１１は、部分放電に起因す
る電磁波を検出する（Ｓ１０１）。
【００２１】
ケーブル１２は、それぞれのセンサ１１で検出された電磁波の信号を伝送する（Ｓ１０
２）。
【００２２】
測定部１３は、ケーブル１２によって伝送された電磁波の信号を取得し、取得した信号
の到達時間の差に基づき部分放電の発生位置を標定する（Ｓ１０３）。
【００２３】
以上説明した第１の実施形態によれば、タンク２内で部分放電が発生した場合、部分放
電により放射された電磁波は金属製のタンク２を透過せず、図示しない開口部を通過して
フランジ３とフランジ座５の接合部、あるいは配管４と配管座６の接合部から外部に漏出
する。
【００２４】
センサ１１がフランジ３や配管４の近傍に配置されことにより、フランジ３とフランジ
座５の接合部、あるいは配管４と配管座６の接合部から外部に漏出した電磁波を検出する
ことができ、測定部１３が、その電磁波の信号の到達時間の差に基づいて部分放電の発生
位置を標定することが可能となる。
【００２５】
特に、フランジ３とフランジ座５の接合部、あるいは配管４と配管座６の接合部にセン
サ１１を配置することで、フランジ３とフランジ座５の接合部、あるいは配管４と配管座
６の接合部から外部に漏出した電磁波をより確実に検出することができ、精度良く部分放
電の発生位置を標定することができる。
【００２６】
また、複数のケーブル１２の電気長を略同一（同一を含む）とすることで、測定部１３
が部分放電の発生位置を標定する際にケーブル１２長による誤差の影響を抑えることがで
き、精度の良い部分放電の発生位置標定が可能となる。
【００２７】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の構成について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同一
部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００２８】
図３は、第２の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置
と電力機器の構成を示す構成図である。
【００２９】
この第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、スペーサー２０を有する点である
。
【００３０】
スペーサー２０は、フランジ３とフランジ座５の間、あるいは配管４と配管座６の間に
配置される。図３では、スペーサー２０がフランジ３とフランジ座５の間に配置される例
を示している。
【００３１】
スペーサー２０は、タンク２内に充填された絶縁媒体と略同一（同一を含む）の誘電率
を有しており、センサ１１は、スペーサー２０に取り付けられる。
【００３２】
以上説明した第２の実施形態によれば、タンク２内で部分放電が発生した場合、部分放
電により放射された電磁波は金属製のタンク２を透過せず、図示しない開口部を通過して
フランジ３とフランジ座５の間、あるいは配管４と配管座６の間に配置されたスペーサー
２０を透過する。センサ１１がスペーサー２０に取り付けられることにより、スペーサー
２０を透過した電磁波を確実に検出することが可能となる。
【００３３】
部分放電に起因する電磁波は、絶縁媒体中とスペーサー２０中を透過することになるが
、スペーサー２０が、タンク２内に充填された絶縁媒体と略同一（同一を含む）の誘電率
を有しているため、到達時間への影響を抑えることができ、センサ１１による電磁波の検
出感度を高めることが可能となる。
【００３４】
また、センサ１１として面電流センサを用い、センサ１１とスペーサー２０のセンサ１
１取付け部との間に金属薄膜を挟んでもよく、そのように構成することで、部分放電電磁
波由来の高周波面電流が検出され、部分放電の発生位置の標定が可能となる。
【００３５】
（第３の実施形態）
第３の実施形態の構成について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同一
部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００３６】
図４は、第３の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置
と電力機器の構成を示す構成図である。
【００３７】
この第３の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、フランジ３あるいは配管４が、タ
ンク２内に充填された絶縁媒体と略同一（同一を含む）の誘電率を有する絶縁材料により
構成される点である。
【００３８】
センサ１１は、フランジ３あるいは配管４に取り付けられる。また、フランジ３あるい
は配管４により、タンク２内の気密性は保たれている。
【００３９】
以上説明した第３の実施形態によれば、タンク２内で部分放電が発生した場合、部分放
電により放射された電磁波は金属製のタンク２を透過せず、図示しない開口部を通過して
絶縁物製のフランジ３、あるいは絶縁物製の配管４を透過する。センサ１１がフランジ３
、あるいは配管４に取り付けられることにより、フランジ３、あるいは配管４を透過した
電磁波を確実に検出することが可能となる。
【００４０】
部分放電に起因する電磁波は、絶縁媒体中と絶縁物製のフランジ３中、あるいは絶縁物
製の配管４中を透過することになるが、絶縁物製のフランジ３、あるいは絶縁物製の配管
４が、タンク２内に充填された絶縁媒体と略同一（同一を含む）の誘電率を有しているた
め、到達時間への影響を抑えることができ、センサ１１による電磁波の検出感度を高める
ことが可能となる。
【００４１】
また、センサ１１として面電流センサを用い、センサ１１とフランジ３あるいは配管４
のセンサ１１取付け部との間に金属薄膜を挟んでもよく、そのように構成することで、部
分放電電磁波由来の高周波面電流が検出され、部分放電の発生位置の標定が可能となる。
【００４２】
（第４の実施形態）
第４の実施形態の構成について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同一
部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００４３】
図５は、第４の実施形態に係る部分放電位置標定方法を適用する電力機器の構成を示す
（ａ）構成図、（ｂ）フランジのＡ矢視図である。
【００４４】
この第４の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、フランジ３にある。
【００４５】
フランジ３の内部には、タンク２内の気密性を保持する絶縁物製のガスケット３０（絶
縁部）が配置され、ガスケット３０は、フランジ３に設けられた加工穴３１からフランジ
３外部に露出している。
【００４６】
以上説明した第４の実施形態によれば、タンク２内で部分放電が発生した場合、部分放
電により放射された電磁波は金属製のタンク２を透過せず、図示しない開口部を通過して
ガスケット３０を透過する。
【００４７】
センサ１１が、フランジ３の外部に露出したガスケット３０に取り付けられることによ
り、ガスケット３０を透過した電磁波を確実に検出することが可能となる。
【００４８】
（第５の実施形態）
第５の実施形態の構成について、図面を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同一
部分は同一符号で示し、説明は省略する。
【００４９】
図６は、第５の実施形態に係る部分放電位置標定方法を実現する部分放電位置標定装置
の構成を示す構成図である。
【００５０】
この第５の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、シールド４０を有する点にある。
【００５１】
シールド４０は金属製であり、センサ１１を覆うように配置される。
【００５２】
以上説明した第５の実施形態によれば、センサ１１がシールド４０により覆われている
ため、外部気中コロナ等による外来ノイズを遮断することができ、センサ１１による検出
感度を高めることができる。
【００５３】
本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示
したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、そ
の他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々
の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲
や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれ
る。
【符号の説明】
【００５４】
１…電力用機器
２…タンク
３…フランジ
４…配管
５…フランジ座
６…配管座
１０…部分放電位置標定装置
１１…センサ
１２…ケーブル
１３…測定部
２０…スペーサー
３０…ガスケット
３１…加工穴
４０…シールド
【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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