(57)【要約】【課題】  エポキシ絶縁形電気機器のエポキシ絶縁部の部分放電による電気トリー検出が低コストで実現でき、常時計測監視システムの実用化を容易にする。【解決手段】  キュービクル１０の金属製函体１１に収納されたエポキシ絶縁形電気機器２０ａの近くに配置したアンテナ３０と、函体１１外に設置したセンサ本体４０を同軸ケーブル５０で接続する。電気機器２０ａのエポキシ絶縁部２１の部分放電で放射される電磁波をアンテナ３０で検出し、検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさをセンサ本体４０で検証することにより電気トリー発生の有無と進展状況を検出する。【選択図】図１
2009210541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ絶縁部を有する電気機器の前記エポキシ絶縁部での電気トリー発生を検出する部分放電検出方法であって、
前記エポキシ絶縁部の部分放電に伴い発生する電磁波をアンテナで検出し、検出した電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づいて電気トリー発生の有無を検出することを特徴とするエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出方法。
【請求項２】
前記アンテナ受信電圧を前記アンテナに対応して設定した電気トリー検出用閾値電圧と比較して、電気トリー発生の有無を検出することを特徴とする請求項１に記載のエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出方法。
【請求項３】
前記アンテナ受信電圧に基づき検出された電気トリー発生の回数と、当該回数毎の前記アンテナ受信電圧の大きさの時間推移に基づいて、前記電気トリーの進展状況を判定することを特徴とする請求項１または２に記載のエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出方法。
【請求項４】
エポキシ絶縁部を有する電気機器の前記エポキシ絶縁部での電気トリーの発生と進展状況を検出する部分放電検出装置であって、
前記エポキシ絶縁部の部分放電に伴い発生する電磁波を検出するアンテナと、前記アンテナで検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づき検出した電気トリー発生の回数、当該発生回数毎の前記アンテナ受信電圧の大きさの時間推移を判定し記憶するセンサ本体とを具備したことを特徴とするエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出装置。
【請求項５】
前記電気機器と前記アンテナをキュービクルの金属製函体に収納し、前記センサ本体を前記函体に設置して、前記アンテナとセンサ本体をケーブル接続したことを特徴とする請求項４記載のエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出装置。
【請求項６】
前記センサ本体は、前記アンテナで検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づき検出した電気トリー発生の回数、当該発生回数毎の前記アンテナ受信電圧の大きさの時間推移を判定し記憶する情報記録媒体を着脱自在に有することを特徴とする請求項４または５に記載のエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出装置。
【請求項７】
複数の前記キュービクルの前記函体内のアンテナと前記センサ本体を複数段切換方式のアンテナ切換器で接続して、前記センサ本体を複数のキュービクルに共用したことを特徴とする請求項５または６に記載のエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変電所の高圧受配電設備などに設置されるエポキシ絶縁形電気機器の部分放電検出方法および検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
変電所などに設置される高圧受配電設備であるキュービクルは、開閉器や断路器などの各種の高圧電気機器を収納する金属製函体を有する。金属製函体は接地金属箱で、内部が金属製仕切板で複数の機器収納空間に仕切られ、各収納空間に電気機器が収納され導体で配線される。導体を含む電気機器の絶縁は、一般にＳＦ６ガスによるガス絶縁や、エポキシ樹脂などによる固体絶縁で行われる。
【０００３】
キュービクルなどの高圧受配電設備においては、電気機器の固体絶縁部にボイドや異物、施工欠陥などの異常があると、高圧受配電時に絶縁部の異常部分に電界が集中して部分放電が発生し、部分放電が進展して絶縁部に絶縁破壊を引き起こすことがある。例えば、エポキシ絶縁などの固体絶縁の絶縁部に異物やボイドなどの欠陥部分があると、この欠陥部分に部分放電による電気トリーが発生し、電気トリーが進展して絶縁破壊に至ることがある。そこで、固体絶縁形電気機器を備えた受配電設備においては、固体絶縁形電気機器の固体絶縁部での部分放電の発生の有無、進展状況を監視することが行われている。
【０００４】
一般に、高圧受配電設備における電気機器の絶縁部で発生する部分放電は、負荷変動に伴う電圧変動や、外部から侵入する雷サージに起因する過電圧などにより、その発生の有無を含めて大きく変動する。このような部分放電を検出する技術として、部分放電発生時に発生する部分放電特有の電流や電磁波、音波（ＡＥ）、光、Ｘ線を検出する技術がある。エポキシ絶縁形電気機器の場合は、油絶縁に比べ初期の部分放電による電気トリー発生から絶縁破壊に至る速度が格段に早いため、絶縁破壊を回避するために常時計測監視システムを採用することが重要とされている。このシステム採用のためのエポキシ絶縁部の部分放電検出技術として実用化されているものは、大別して次の（１）、（２）、（３）である。
【０００５】
（１）、結合コンデンサ式センサなどを介して検出される部分放電信号を部分放電検出器を使用して測定する（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
（２）、電気機器の接地線にロゴスキーコイル式センサなどを挿入して電流変化を測定する（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
（３）、電気機器の部分放電発生箇所からの音波を検出する（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２０００−２２１２２９号公報
【特許文献２】特開平１１−３２６４２９号公報
【特許文献３】特開２００７−２９２４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記（１）、（２）の部分放電検出装置は、電源ラインなどに重畳する高周波成分の検出に高価なセンサ類を使用する必要から、装置全体が高価になる。そのため、この部分放電検出装置を、変電所に設置されるキュービクルや、工場、大型ビルなどの受配電設備の部分放電常時計測監視システムに採用することが資金的に難しい。
【０００９】
また、部分放電発生時の音波（ＡＥ波）を検出する上記（３）による部分放電検出装置は、ＡＥ信号のノイズ対策として有効な手段がないことから、部分放電信号以外の信号も部分放電信号として検出する。そのため、音波式部分放電検出装置は精度的に信頼性に欠け、特に、部分放電による電気トリー発生から絶縁破壊に至る速度が格段に早いエポキシ絶縁の部分放電検出と、常時計測監視に適用することが難しいのが現状である。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、エポキシ絶縁形電気機器のエポキシ絶縁部の部分放電検出が低コストで実現でき、常時計測監視システムの実用化を容易にする部分放電検出方法および検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明方法は、エポキシ絶縁部を有する電気機器のエポキシ絶縁部での電気トリー発生を検出する部分放電検出方法であって、エポキシ絶縁部の部分放電に伴い発生する電磁波をアンテナで検出し、検出した電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づいて電気トリー発生の有無を検出することを特徴とする。
【００１２】
ここで、部分放電検出対象機器であるエポキシ絶縁形電気機器は、発電所や変電所のキュービクルなどの受配電設備に使用される一機種または複数機種の電気機器である。この電気機器は、部分的あるいは全体的にエポキシ樹脂の絶縁部を有する。エポキシ絶縁形電気機器のエポキシ絶縁部での部分放電で発生する電磁波をアンテナで検出する。アンテナが検出する電磁波の周波数成分は、電気機器の沿面放電あるいは気中放電による低い周波数成分（概ね１００ＭＨｚ以下）と、エポキシ絶縁部の部分放電による高い周波数成分である。本発明者は、エポキシ絶縁部の部分放電による電磁波の周波数成分を様々な実験により調査した。その結果、アンテナで検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの周波数成分の帯域でアンテナ受信電圧の特有な部分的上昇や時間推移の電圧変動が現れ、この周波数帯域で部分放電による電気トリー発生を特定することができると確証を得た。そこで、アンテナで検出される電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚを特定周波数成分と規定し、この特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさを検証することで、電気トリー発生の有無を検出する。アンテナ受信電圧の大きさの検証は、予め設定された電気トリー検出用閾値電圧と比較することで行うことが実用上に望ましい。また、アンテナで検出される電磁波のうちの１５０ＭＨｚ未満の周波数成分は、電気トリー発生の有無の検証に使用しないが、気中放電などの初期放電の有無検出に使用することができる。
【００１３】
なお、エポキシ絶縁部の部分放電による電気トリーの発生に伴う電磁波は、４００ＭＨｚを超える周波数成分もあるが、周波数が高くなるほどアンテナでの受信電圧が小さくなり、キュービクル内に設置可能な小型アンテナによる高精度な検出が難しくなることから、特定周波数成分の上限は４００ＭＨｚが実用上に適切である。また、実験によるとエポキシ絶縁部の電気トリー発生時に生じる電磁波強度は、１５０ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの周波数帯域で特に大きく、電気トリー発生の有無は、電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの周波数成分でのアンテナ受信電圧の大きさを検出することが望ましい。さらに、アンテナ受信電圧を比較する電気トリー検出用閾値電圧は、部分放電で発生する電磁波を直接に検出するアンテナの品質や長さで決まる感度、エポキシ絶縁部とアンテナの距離、アンテナの設置場所などの諸条件で変わることから、実測により決めることが望ましい。
【００１４】
また、本発明においては、アンテナ受信電圧に基づき検出された電気トリー発生の回数と、当該回数毎のアンテナ受信電圧の大きさの時間推移に基づいて、電気トリーの進展状況を判定することができる。
【００１５】
ここでの電気トリーの進展状況とは、発生した電気トリーが消滅せずに連続的または断続的に進展するかの状況である。実験によるとエポキシ絶縁部のボイドや異物の異常部分に高電圧を印加して部分放電を発生させると、エポキシ絶縁がガス化してひげ状の電気トリーが生じる。初期の電気トリーは微少であり、直ちに絶縁破壊を引き起こすことはないが、消滅せずに連続して、或いは、断続して進展し、接地電極との離隔距離が徐々に短くなることに起因して、電界が徐々に大きくなり、絶縁破壊を引き起こす可能性が増大する。この電気トリーの進展状況を検知することで、確実性よく絶縁破壊が回避できる。
【００１６】
上記目的を達成する本発明装置は、エポキシ絶縁部を有する電気機器のエポキシ絶縁部での電気トリーの発生と進展状況を検出する部分放電検出装置であって、エポキシ絶縁部の部分放電に伴い発生する電磁波を検出するアンテナと、アンテナで検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づき検出した電気トリー発生の回数、当該発生回数毎のアンテナ受信電圧の大きさの時間推移を判定し記憶するセンサ本体とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明装置は、アンテナをキュービクルの金属製函体に収納し、センサ本体を函体に固設し、アンテナとセンサ本体をケーブル接続した構造とすることができる。
【００１８】
ここでのアンテナは、市販品のＶＨＦアンテナが使用できる。キュービクルは、変電所などに設置されるキュービクル形ガス絶縁スイッチギヤなどの受配電設備であり、接地金属箱である金属製函体内に単数あるいは複数のエポキシ絶縁形電気機器を収納する。函体内のエポキシ絶縁形電気機器のエポキシ絶縁部の周辺の定箇所に単数あるいは複数のアンテナを磁石などを使用して設置する。アンテナとケーブル接続されるセンサ本体は、検出回路や特定周波数設定回路、アンテナ受信電圧と閾値電圧を比較してアンテナで検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分を含有する電磁波の発生回数をカウントし、発生回数毎のアンテナ受信電圧の大きさ、時間推移など判定し記憶するカウンタやメモリ回路などの各種電気回路を共通のケースに内蔵する。このセンサ本体のケースをキュービクルの函体の外壁に直付けし、外壁を貫通させた同軸ケーブルで函体内外のアンテナとセンサ本体を接続する。このようなアンテナとセンサ本体からなる部分放電検出装置は、高価なセンサ類を使用しないので低コストで製作でき、かつ、既存のキュービクルなどの受配電設備に簡易に取り付けることができる。
【００１９】
また、本発明装置においては、センサ本体は、アンテナで検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づき検出した電気トリー発生の回数、当該発生回数毎のアンテナ受信電圧の大きさの時間推移を判定し記憶する情報記録媒体を着脱自在に有する構造とすることができる。
【００２０】
ここでの情報記録媒体は、市販のカード式メモリ、ディスク式メモリが適用できる。キュービクルに設置したセンサ本体の情報記録媒体に電気トリー発生回数や発生時刻、時間推移などの各種情報を記録する。そして、キュービクルなどの受配電設備の管理者（巡視員など）がセンサ本体から情報記録媒体を取り出して、記録された情報をパーソナルコンピュータなどで読み出し、電気トリー発生の有無や状況をトレンド管理する。このようなトレンド管理はキュービクルのある現場で行うことができ、絶縁破壊回避に対する対処が短時間でできる。
【００２１】
また、本発明装置においては、複数のキュービクルの函体内のアンテナとセンサ本体を複数段切換方式のアンテナ切換器で接続して、センサ本体を複数のキュービクルに共用することができる。
【００２２】
ここでのアンテナ切換器は、テレビ電波の切換器などの市販品が適用できる。大規模な変電所においては多くのキュービクルを並置していることから、例えば隣接する２台のキュービクルのアンテナと１台のセンサ本体を１段方式のアンテナ切換器で接続することで、２台のキュービクルに１台のセンサ本体が共用できる。また、連続して隣接する３台のキュービクルのアンテナと１台のセンサ本体を２段方式のアンテナ切換器で接続することもできる。このように複数台のキュービクルに対して１台のセンサ本体を共用することで、部分放電検出装置のコスト低減が図れ、大規模な受配電設備の部分放電常時計測監視システムの採用が容易になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、エポキシ絶縁形電気機器の部分放電の検出や管理が、部分放電に伴い発生する電磁波を検出するアンテナと、このアンテナの受信電圧を演算処理するセンサ本体を使用して低コストで実現でき、キュービクルなどの受配電設備の部分放電常時計測監視システムの実用化が容易になるという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２５】
変電所に設置されるキュービクルの一例を図１に示す。このキュービクル１０は、接地金属箱である金属製函体１１を備える。函体１１は縦長で、内部が金属製仕切板１２で複数の電気機器収納室１３に仕切られる。収納室１３は、母線室や受電室、制御室、配電室などである。複数の収納室１３のそれぞれに断路器、遮断器などの各種の電気機器２０が配備される。函体１１の上部に換気口１４が形成され、換気口１４と各収納室１３はパンチングメタルなどの仕切板で連通して、各収納室の換気が行われる。図１の電気機器２０のうちの例えば１台の電気機器２０ａをエポキシ絶縁形電気機器とする。このエポキシ絶縁部形電気機器２０ａのエポキシ絶縁部２１は、導体をエポキシ樹脂で絶縁して固定した部分である。
【００２６】
図１のキュービクル１０に適用する本発明の部分放電検出装置は、函体１１の内部定位置に磁石などで着脱可能に取り付けた単数或いは複数のアンテナ３０と、函体１１の外壁に磁石などで着脱可能に取り付けた１台のセンサ本体４０を備える。アンテナ３０とセンサ本体４０が同軸ケーブル５０で接続される。アンテナ３０はＶＨＦアンテナで、エポキシ絶縁部２１の近くの定位置に設置される。センサ本体４０は、函体１１の前面側に設置される。アンテナ３０とセンサ本体４０の取付位置は、キュービクル１０の機種による最適位置があり、何回かの実測により決められる。
【００２７】
アンテナ３０は、エポキシ絶縁部２１の部分放電で生じる電磁波を例えば１０００ＭＨｚ程度の広周波数帯域で検出する。このような電磁波の検波が単機のアンテナで難しい場合は、図１の鎖線で示すように複数のアンテナ３０’を函体１１内に配備する。センサ本体４０は、アンテナ３０で検出した電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分におけるアンテナ受信電圧の大きさに基づいてエポキシ絶縁部２１での電気トリー発生の有無を検出し、記録する。
【００２８】
センサ本体４０の機能と構成例を図２に基づき説明する。図２のフローチャートに示すセンサ本体４０は、矩形のケース４１を備える。ケース４１に各種の電磁波演算処理回路部がコンパクトに収納される。アンテナ３０にケーブル接続された検波部４２がエポキシ絶縁形電気機器２０ａからの電磁波を検出する。検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分の有無が特定周波数成分設定部４３で判定され、１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分が無ければタイマー部４８が作動し、一定時間休止後に２回目の検波が行われる。アンテナ３０で検出された電磁波のうちの１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分が有れば、１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分のアンテナ受信電圧の大きさが放電レベル判定部４４で判定される。１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの特定周波数成分のアンテナ受信電圧の大きさが予め設定された電気トリー検出用閾値電圧Ｅと比較される。アンテナ受信電圧レベルが閾値電圧Ｅ以上である電気トリー検出の回数がカウンタ部４５でカウントされ、カウントされた回数がメモリ部４６で記録され、カウントされた時刻がカレンダ部４７に基づいて記録される。
【００２９】
センサ本体４０による電気トリー検出と進展状況の判定動作例を、図３〜図８の実験例１と、図９〜図１２の実施例２に示す実験データに基づいて説明する。
【００３０】
［実験例１］
図３〜図８は、ガラス３０wt％のエポキシ絶縁部に実験的にボイドを形成し、部分放電により電気トリーを発生させた実験データである。図３（Ｃ）は、試料のエポキシ絶縁部１に電極針を突き刺し、抜き出した電極痕跡２の先端まで０．６ｍｍのボイドが形成された写真である。図３（Ａ）は、部分放電させるために１６ｋＶの電圧を印加したときの０分後のアンテナ受信電圧と電磁波の周波数の関係を示す電圧レベルグラフで、２０回の測定値を積分して平均化している。図３（Ｂ）は、各周波数帯域における電圧レベルのピークをピックアップしてプロットしたものである。図３から部分放電開始直後は０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚでアンテナ受信電圧が一段と大きくなり、１００ＭＨｚを超えると電圧レベルが小さく、かつ、ほとんど変動しないことが分かる。ここでの０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚのアンテナ受信電圧の電圧レベルは、ボイド内の気中放電によるものであり、電気トリー発生の検出に使用することは不適当である。
【００３１】
図４の実験データは、部分放電の発生から１０分後のものである。図４（Ｃ）に示すように、エポキシ絶縁部２２に電極痕跡２から０．３ｍｍの大きさで電気トリー３が発生している。このとき、図４（Ａ）と（Ｂ）に示すように、１００ＭＨｚ〜２００ＭＨｚの周波数成分でアンテナ受信電圧の電圧レベルが増大し、かつ、変動することが分かる。
【００３２】
図５の実験データは、部分放電の発生から２０分後のものである。図５の実験データから電気トリー３が複雑化して進展していることが分かる。また、図６と図７のそれぞれの実験データは、部分放電の発生から３０分後、４０分後のものであり、これらの実験データのいずれも図５の実験データと大差が無く、電気トリー３がほとんど進展していないことが分かる。
【００３３】
図８の実験データは、部分放電発生から５０分後のものである。この場合、図８（Ｃ）に示すように電気トリー３が０．４ｍｍと進展し、かつ、複雑化していることが分かる。また、図８（Ａ）に示すように、アンテナ受信電圧が２００ＭＨｚ近辺と４００ＭＨｚ近辺で大きく立ち上がることが分かる。さらに詳細には、図８（Ｂ）に示すように、アンテナ受信電圧は６００ＭＨｚ近辺と８００ＭＨｚ近辺でも立ち上がることが分かる。
【００３４】
図３〜図８の実験データを統合すると、エポキシ絶縁の部分放電による電気トリーの発生で、アンテナ受信電圧の大きさが２００ＭＨｚ近辺で立ち上がる確率が高いことが分かる。このような実験データによる電気トリーの発生状況は、エポキシ絶縁物の試料や印加電圧などの実験条件により変わるが、概ね１５０ＭＨｚから４００ＭＨｚの周波数成分のときにアンテナ受信電圧の電圧レベルが集中的に高くなり、この電圧レベルが閾値電圧を超えたか否かを判定することで、電気トリーの発生有無が高い精度で検出できる。
【００３５】
［実験例２］
図９〜図１２は、シリカ７０wt％の熱硬化性エポキシ絶縁部に実験的にボイドを形成し、部分放電により電気トリーを発生させた実験データで、各図の（Ａ）がアンテナ受信電圧と電磁波の周波数の関係を示す電圧レベルグラフ、（Ｃ）が写真である。図９（Ｃ）は、試料のエポキシ絶縁部１に電極針を突き刺し、抜き出した電極痕跡の先端まで０．４ｍｍのボイドが形成された写真である。図９（Ａ）は、部分放電させるために１６ｋＶの電圧を印加したときの０分後の電圧レベルグラフで、数十回の測定値を積分して平均化している。実験例１と同様に、図９から部分放電開始直後は０ＭＨｚ〜１００ＭＨｚでアンテナ受信電圧が一段と大きくなり、１００ＭＨｚを超えると電圧レベルが小さく、ほとんど変動しない。
【００３６】
図１０の実験データは、部分放電の発生から３０分後のものである。図１０（Ａ）の丸印に示すように、２００ＭＨｚ〜３００ＭＨｚ付近でアンテナ受信電圧の電圧レベルが部分的に増大して、電気トリーが発生し進展していることが分かる。
【００３７】
図１１の実験データは、部分放電の発生から４０分後のものである。図１１（Ａ）の丸印に示すように、１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの周波数帯域でアンテナ受信電圧の電圧レベルが部分的に増大して、電気トリーが発生し進展していることが分かる。この場合、電気トリーはボイドから僅かに延びた程度であり、電磁波の強度もかなり弱くて、図１１（Ｃ）の写真で視認することが難しい。
【００３８】
図１２の実験データは、部分放電発生から７０分後のものである。この場合は電気トリー進展停止中であり、図１２（Ａ）の丸印で示すように２００ＭＨｚを超える周波数帯域でアンテナ受信電圧の電圧レベル変動がほとんどみられない。
【００３９】
図９〜図１２の実験データを統合した場合も、エポキシ絶縁の部分放電による電気トリーの発生で、アンテナ受信電圧の大きさが２００ＭＨｚ近辺で立ち上がる確率が高いことが分かる。そして、実験例１と同様に概ね１５０ＭＨｚから４００ＭＨｚの周波数成分のときにアンテナ受信電圧の電圧レベルが集中的に高くなり、この電圧レベルが閾値電圧を超えたか否かを判定することで、電気トリーの発生有無が高い精度で検出できることが分かる。
【００４０】
図２のセンサ本体４０の放電レベル判定部４４で、１５０ＭＨｚ〜４００ＭＨｚの周波数成分のときにアンテナ受信電圧の電圧レベルが閾値電圧Ｅを超えるか否かを判定することで、電気トリーが発生したか否かが検出できる。ここでの判定を図３〜図８の実験例１や、図９〜図１２の実験例２のような特定時間経過毎に行い、アンテナ受信電圧の電圧レベルが閾値電圧Ｅを超えた回数をカウントし、時刻を計測して記録し、この記録を調査することで発生した電気トリーの進展状況が高い精度で検出できる。
【００４１】
図２のセンサ本体４０のメモリ部４６は、センサ本体４０や他のパーソナルコンピュータに着脱自在な情報記録媒体を適用する。以下、メモリ部４６を情報記録媒体４６と称すると、この情報記録媒体４６をセンサ本体４０にセットして、センサ本体４０を図１のキュービクル１０に取り付けて、エポキシ絶縁形電気機器２０ａの部分放電常時計測監視を行う。
【００４２】
キュービクル１０の設備管理者が定期的あるいは任意時にセンサ本体４０から情報記録媒体４６のみを取り出す。図２の鎖線で示す情報記録媒体４６は、センサ本体４０から取り出したものである。この情報記録媒体４６を部分放電管理用パーソナルコンピュータ６０に接続して記録情報を読み出すことで、キュービクル１０における部分放電による電気トリー発生の有無や進展状況が高い精度で検知される。
【００４３】
次に、図１３に示す実施の形態を説明する。図１３は、変電所に並置された複数のキュービクル１０に適用した部分本殿検出装置の概要を示す。複数のキュービクル１０は、１台ずつのＳ箱、Ａ箱、Ｍ箱と、５台のＫ箱の計８台で、それぞれにアンテナ３０を収納する。８台のキュービクル１０の函体１１を連続して並置する。隣接する２台の函体１１の前面からアンテナ接続ケーブル５０を導出して、１台のアンテナ切換器７０を介して１台のセンサ本体４０に接続する。アンテナ切換器７０は１段方式のもので、隣接する２台の函体１１内のアンテナ３０とセンサ本体４０との接続を交互に切り換える。８台のキュービクル１０の２台ずつに１台のアンテナ切換器７０と１台のセンサ本体４０を取付けることで、８台のキュービクル１０に対して使用するアンテナ切換器７０とセンサ本体４０はそれぞれ４台となる。４台のアンテナ切換器７０は市販の小型品が適用でき、この４台を連続して並置することで設置スペースが少なくできる。また、８台のキュービクル１０に対して使用するセンサ本体４０の台数が４台と少なくなることで、大規模キュービクルの部分放電常時計測監視システムの採用がコスト的有利にできる。
【００４４】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態を示すキュービクルの側面図である。
【図２】図１のキュービクルに使用したセンサ本体の機能と構成を説明するためのフローチャートである。
【図３】部分放電発生の実験例１を示す部分放電発生０分時の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｂ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図４】実験例１の部分放電発生１０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｂ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図５】実験例１の部分放電発生２０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｂ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図６】実験例１の部分放電発生３０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｂ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図７】実験例１の部分放電発生４０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｂ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図８】実験例１の部分放電発生５０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｂ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図９】部分放電発生の実験例２を示す部分放電発生０分時の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図１０】実験例２の部分放電発生３０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図１１】実験例２の部分放電発生４０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図１２】実験例２の部分放電発生７０分後の（Ａ）アンテナ受信電圧−周波数図、（Ｃ）部分放電発生箇所の写真である。
【図１３】他の実施の形態を示すキュービクルの概念的な平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    キュービクル
１１    金属製函体
１２    金属製仕切板
１３    収納室
１４    換気口
２０ａ    エポキシ絶縁形電気機器
２１    エポキシ絶縁部
３０    アンテナ
４０    センサ本体
４１    ケース
４２    検波部
４３    特定周波数成分設定部
４４    放電レベル判定部
４５    カウンタ部
４６    メモリ部
４６    情報記録媒体
４７    カレンダ部
４８    タイマー部
５０    同軸ケーブル
６０    部分放電管理用パーソナルコンピュータ
７０    アンテナ切換器
Ｅ    電気トリー検出用閾値電圧
【図１】
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【図２】
2009210541.tif 000004
【図１３】
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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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