電気学会 産業応用部門大会

JIASC2023＜問合せ先 事務局代行 近畿日本ツーリスト株式会社＞〒101-0024 東京都千代田区神田和泉町1-13 12階
近畿日本ツーリスト 法人第３支店
担当：田村
E-mail：ec-conv1@or.knt.co.jp（大会期間中 連絡先 8/21～8/25 080-8068-8859）＜問合せ先 大会関係＞
2023年電気学会産業応用部門大会事務局〒466-8555 愛知県名古屋市昭和区御器所町
名古屋工業大学 大学院工学研究科
竹下 隆晴（実行委員会委員長）
北川 亘（幹事）
E-mail：jiasc2023@lab-ml.web.nitech.ac.jp

詳細は大会ＨＰ参照「2023年電気学会産業応用部門大会」「2023 IEE-Japan Industry Applications Society Conference」
電気学会産業応用部門大会 (gakkai-web.net)

1１．展示会場：
名古屋工業大学 「NITech Hall」（正門入ってすぐ右）(〒466-8555 名古屋市昭和区御器所町)2【企業展示 会場MAP】 「NITech Hall」 １階

3コロナ放電検出UVカメラR

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先端放電

破損放電

＃特許出願特願 2022-056706＃商標登録済：第6574772号

バリ放電

汚損放電

電力不具合を早期に発見し、未然に事故を防ぎます。これにより、電力の効率的運用ができます。
華晋グローバル株式会社

検索： http://ks-global.co.jp/metaUVI.html

TEL/FAX: 03-6686-7815
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紫外線カメラ及びその放電可視化監視システム
正員石原希美＊a)

非会員

松島可奈＊

正山田

穣＊＊員

正員

吉澤

勁＊

UV Camera and its Discharge Visualization Monitoring System
Nozomi Ishihara＊a), Member,

Kana Matsushima＊, Non-member,Yutaka Yamada＊＊, Member

Tsuyoshi Yoshizawa＊, Member

高圧電気設備では、自然環境や経年劣化や整備不良等が原因で絶縁部、金属表面などから「コロナ放電」が起こる。コロナ放電は、電力損失や電波・通信の干渉、さらには大規模な停電を引き起こす危険性がある。これらを予防するには、定期的な点検が必要であるが、高所での作業など危険を伴う場合もあり、多大な労働を要する。コロナ放電の箇所を特定できる技術があれば、効率的点検が可能となり、事故を未然に防ぐことができる。このため、本研究では、紫外線イメージング技術を用いて、早期発見を可能とする「コロナ放電可視化紫外線カメラ（UV カメラ）」を開発した。現在、UV カメラのモジュールをベースにして、遠隔監視制御システムの設計を行なうなどの、開発を進めているところである。
キーワード：紫外線, イメージング, 可視化監視システム, 放電
Keywords：UV, Imaging, Camera, Visualization Monitoring System, Discharge

1.という細かい塩が付着すると、コロナ放電が発生しやすく背景なり、その放電がつながり、碍子表面に閃絡（せんらく）脱石炭、カーボンニュートラルなど“持続可能な開発目が起き、停電や火災等の大事故が起こる。2016 年の JR 高崎

標”（SDGs）に向かって、再生可能エネルギーの導入を促進

線の火災事故は、碍子の腐食が原因の火災で、全線再開ましていく必要があるが、一方で、電力の安定供給も不可欠で 3 日も要し、首都圏に大きな被害をもたらした。

である。そのためには、発電・送電・変電・配電などのあまた、電気設備の事故原因の約 40％が保守不備、31％がらゆる部分において、事故防止のため日常の点検が必要と自然現象とのデータもあり、多くはコロナ放電検出によりなる。その点検項目の一つに、コロナ放電検査がある。

事故前兆が発見できる。すなわち、早期のコロナ放電検出

空気の絶縁耐力限界に達すると空気は絶縁力を失い、により、故障や事故を未然に防ぐことができる。

コロナ放電が始まる。絶縁の劣化や汚染はコロナ放電を引き起こす原因となる。絶縁碍子や各種金具にしばしば発生し、特に細い電線やバリがある時、雨・雪・霧などの悪天候時、高温、低気圧、汚染時に発生しやすい。
(1)

2. 目的
コロナ放電からは紫外線光子が放射されるため、その紫コロナ放電が発生すると、大きい電力損失 、電波障害や外線光子を拾ってコロナ放電を検出できる。当社は、現在、通信障害が発生し、また、電線腐食の誘因にもなる。電波

紫外線イメージング技術を利用して遠距離非接触でコロナ障害は無線通信用の電波を妨害し、通信障害は付近の通信放電可視化の実現を目指している。本研究では、新たに開線に誘導障害を引き起こす。

発した手持ち可能なポータブル UV カメラとその実測事例

一方、絶縁碍子に、台風が海から運んでくる「海塩粒子」
a) Correspondence to: Nozomi Ishihara E-mail:ishihara@ks-global.tech＊
華晋グローバル株式会社〒105-0012 東京都港区芝大門 1-4-4-501
KS-Global Co., Ltd.
1-4-4-501, Shibadaimon, Minato-ku, Tokyo 105-0012, Japan＊＊
中部大学〒487-8501 愛知県春日井市松本町 1200 番地
Chubu University
1200, Matsumoto-cho, Kasugai-shi, Aichi, 487-8501, Japanを報告する。また、固定式の遠隔監視制御システムの開発も報告する。

３. 手持ち式 UV カメラ（ポータブル UV カメラ）
UV カメラの構成を Fig.1 に示す。1 つの入射レンズを介して、ビームスプリッタで可視光線 CCD と紫外線 CCD への 2つの光路を形成する。それぞれ、撮影した可視光線と紫外線の画像に対して、ノイズ除去などを画像処理し、

Googlenet 機械学習で画像レジストレーションを行い、2 つ部検出に役に立てられる。更に、電気モーター巻き線絶縁画像をウェーブレット逆変換して融合する。本カメラでは不良、電気制御装置、高電圧トランスの絶縁低下、劣化診

紫外線 240-280nm バンドパスフィルターを使用するので、断、高電圧機器設備改良、学術的リサーチにも活用できる。

日中晴天でもコロナ放電の観察、検査が可能である。さらに、UV 光イメージインテンシファイアを用いたので、弱い紫外線信号も検出可能である(2)。

５.

可視化監視制御システム

Fig.3 に固定式の遠隔監視制御システムを示す。使用場所
は、発電所、変電所、高電圧試験所、鉄道などである。それらの観測箇所に 1 台または複数台の UV カメラを設置し、遠隔地からカメラを回転させ、制御することができる。同時に、カメラから画像やビデオデータを遠隔地の PC に送信し、PC でリアルタイムでコロナ放電の有無を監視できる。また、本システムには、コロナ放電の自動認識、定量
Fig. 1.

UV カメラの構成分析により自動警告機能、自動レポート作成機能もある。

４. 実測事例

Fig. 3. 放電可視化監視システム

Fig. 4.

UV 可視化技術開発マップ

６. まとめ紫外線イメージング技術を用いた UV カメラを開発し、コロナ放電の可視化、位置特定、定量分析ができ、変電所などの事故防止用監視システムに利用できることがわかった。更に、高齢化少子化の対策として省力化または無人化
Fig. 2.

実測事例できる遠隔監視システムも開発している。Fig. 4 に当社の技術開発マップを示す。今後、ロボットやドローン搭載を検Fig.2 にポータブル UV カメラの実測事例を示す。測定

討していく予定である。

遠隔距離は約 100m、気温 20℃、曇り、降雨なしである。右上図は AC500kV 送電線の碍子コロナ放電の検出であり、劣化所の特定ができた。画面でカウント数字は紫枠内の紫外線光子数である。本カメラにより、コロナ放電の可視化、放電位置特定、放電定量化をできることがわかった。また、Fig.2 中間写真での四つ紫枠は、マルチ放電同時に定量化観察可能を示す。Fig.2 下部写真は、鉄道架線とパンタグラフの間のアーク放電観察の例で、架線やパンタグラフの異常文

献(１) Hongchang Cheng : “Corona Discharge Power Losses Measurement
Systems in Extra High Voltage Transmissions Lines”, Proc. Conference:2020 IEEE 7th International Conference on Energy Smart Systems (ESS)(２) Hongchang Cheng : “Performance characteristics of solar blind UV image
intensifier tube”, Proc. SPIE 7384, International Symposium on
Photoelectronic Detection and Imaging 2009: Advances in Imaging
Detectors and Applications, 73840H (6 August 2009)