SS-6
放電電荷－印加電圧特性の測定に適した
オールインワン部分放電測定器の紹介
非会員

富澤拓也＊†

非会員

常陰照嗣＊＊

非会員

阿戸威＊＊＊

非会員

浅木竜也＊

Development of Integrated Partial Discharge Detector
that is Suitable for Measurement of Characteristics of Discharge Quantity and Applied Voltage
Takuya Tomizawa＊†, Non-Member, Terutsugu Tsunekage＊＊, Non-Member,Takeshi Ato＊＊＊, Non-Member, Ryuya Asagi＊, Non-Member
キーワード：部分放電，部分放電測定器，パワーモジュール，低圧小型モータ，低圧電気製品
Keywords：Partial discharge, Partial discharge detector, Power module, Low voltage electric motors, Low voltage electronic equipment

1.

まえがき

部分放電測定は絶縁材料、構造の欠陥を診断する有効な手段であり、電気絶縁物を使用する製品の品質保証、経年劣化の保守管理や絶縁材料の研究開発に効果的な試験法として近年特に注目されている非破壊試験法の一つである。
しかし、測定する信号が非常に微小で、外部からのノイズの影響を受けやすく、一般的に測定環境の整備が必要な

図 1 オールインワン部分放電測定器 B010

上、装置については試験電源と測定器以外にもノイズカッ装置は主に測定器部とパルス校正部、信号検出部、高電圧発生部で構成されている。

ト用の試験機器や信号検出用の結合コンデンサ、ブロッキ(１) 測定器部

ングコイル、測定前の校正器が必要となり、大掛かりで複測定器部は長年の測定実績を有する低周波法を採用雑になる傾向がある。

しており、高い測定精度を要求される工場での検査な

また、放電した信号を単に増幅するだけでは、得られる結果が不安定となり、定量的な測定が難しい場合が多い。
一方、従来は耐圧試験のみで良否判定していた低圧電気どにも適している。

製品について、近年は高い絶縁性能が要求され、部分放電回路を持つため、単純な信号増幅と比較して、簡単な測定のニーズが高まり、試験規格への適用も増えている。

操作で、再現性の高い定量的な測定に優れる。

パルス発生頻度に対応して利得を自動制御する増幅(２) パルス校正部

当社はこのほど、部分放電測定器の国内パイオニアメーカーとしての 40 年以上の実績とノウハウから、AC 5 kV ま

パルス校正器を内蔵しており、スイッチで切り替えでの試験用電源を内蔵し、配線が不要な一体型で、パルス可能なため、手作業による校正器の脱着をしないで校数制御式の自動利得回路により、簡単な操作で習熟の必要正が可能である。

なく、放電電荷－印加電圧特性の定量的な測定が可能な部(３) 信号検出部

分放電測定器 B010 を開発したので紹介する。

2.

信号検出部はブロッキングコイルと結合コンデンサで構成され、試験電圧と負荷電流を 5kV 20mA に制限すオールインワン部分放電測定器

ることにより、小型で軽量な構造とした。
(４) 高電圧発生部〈2･1〉 装置の構成

高電圧発生部は電圧制御に PWM スイッチング方式

装置は一体型構造をしており、組み立て、配線の煩わしさはなく、部分放電測定を容易に実現できる。のパワーアンプを用いており、任意の速度で、任意の図 1 に装置の外観を示す。

試験電圧に設定可能である。
また、信号検出部と同様に試験用変圧器を 5kV 100VA＊

株式会社フジクラ・ダイヤケーブル〒360-8912 埼玉県熊谷市新堀 1008 番地
1008, Niibori, Kumagaya, Saitama, 360-8912
第 47 回 電気電子絶縁材料システムシンポジウムに制限することにより、小型で軽量な構造とした。

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SS-6(１)〈2･2〉 装置の仕様

V- Q 試 験

試験結果の印刷例を図 2 に示す。

表 1 に装置の仕様概要を示す。
表 1 装置の仕様概要
形式

B010

品名

オールインワン部分放電測定器方式

低周波法パルス数制御方式

測定

通過帯域幅15kHz～150kHz -3dB器部

指示計

5～5000pC

減衰器

1/1 1/10 1/100 3 レンジ

累積発生頻度

10，20，50，100，200，500pps

パルス方式

リレー制御方式

校正部

標準発生電荷20，50，100，200，500，1000pC

信号

ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ

ブロッキングコイル 0.5H

検出部

静電容量

結合コンデンサ 2000pF

高電圧

出力電圧

最大 AC 5kV

発生部

出力方式

DIO による連続可変・任意設定

出力容量80VA

指示計

5kVF.S. 2.5%コロナ特性

AC 5kV にて 5pC 以下

保護回路

過電流保護回路，過電圧保護

図2

横軸を印加電圧(V)，縦軸を放電電荷(Q)とした印加電圧(V)-放電電荷(Q)特性グラフを描画する。自動演算としては最大放電電荷と放電開始・消滅電圧を検出する。
印加電圧，昇降圧時間，保持時間は任意に設定が可能である。(0.1 秒の設定による突印も可能。)(２) V-Q-t 試験
試験結果の印刷例を図 3 に示す。

回路，インタロック回路
本体

〈2･3〉

入力電源AC 100V，50/60Hz

寸法・質量480W×299H×399D，約 25kg

V- Q 試験結果

装置の特長

装置の特長を以下にまとめる。
(１) 面倒な設定は不要。
パルス数制御式の自動利得回路により、操作は簡単であり、習熟を必要としない上、放電電荷－印加電圧特性の定量的な測定に優れている。
(２) 本体のみで部分放電測定が可能。
一体型の装置であり、部分放電測定に必要な機器が図3すべてセットアップ。校正用パルス発生器を試験時にV- Q - t 試験結果

予め決められた電圧パターンで試験を行い，横軸を経過取り外す必要もない。
(３) コンピュータのソフトウェアによる自動測定。

時間(t)，縦軸を印加電圧(V)，放電電荷(Q)とした経過時間(t)-印加電圧(V)&放電電荷(Q)特性グラフを描画する。

試験電圧の昇降圧を任意の時間で設定できるため，自動演算としては設定した範囲の最大放電電荷と放様々な試験規格に準拠した試験に最適である。
(４) コンパクトで軽量な可搬構造。

電開始・消滅電圧を検出する。

重量は約 25kg であり，当社従来製品(B009)と比較し，印加電圧，昇降圧時間，保持時間は任意に設定可能

約 30%削減している。

である(0.1 秒の設定による突印も可能。)。

(５) 高い安全性。
(３)

高圧出力ケーブルの先端以外に、充電露出部がない

EN50178 準拠試験

上、インタロック回路を備えており、安全に測定をす

試験規格 EN50178 に準拠した試験を行う。電圧を一定ることが可能である。さらに、本体前面にはプッシュの速度で昇圧させ，放電開始した電圧の１．１倍まで昇圧しロック型の非常停止ボタンを有している。

た後に降圧して放電開始電圧と消滅電圧を自動算出する。昇降圧速度や放電開始電圧に乗じる比率、放電電荷
閾値は任意に設定可能であり、その他の様々な試験規〈2･4〉 試験モード
標準仕様で次の 3 つの試験モードを備えている。

第 47 回 電気電子絶縁材料システムシンポジウム
第 47 回

電気電子絶縁材料システムシンポジウム

格にも準ずることが可能である。

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