技術分野
この発明は、電圧印加部を絶縁材で覆った被検出物に対して部分放電を検出可能なセンサ及び部分放電検出装置
要約特許出願時に添付された[要約書]
【課題】非接地の被検出物に対し、部分放電検出の際、センサの接触による絶縁材内部での電界集中を抑制できるセンサ及びそれを用いた部分放電検出装置を提供すること。
【解決手段】電圧印加部(2)を絶縁材(3)で覆った非接地の被検出物に対する部分放電検出用のセンサ(4)であって、絶縁材外部(10)の比誘電率と略同一の比誘電率を備え、一端が絶縁材(3)の表面(3a)への設置端で、他端が接地端とされたキャパシタ(8)を有することを特徴とする。
【選択図】図1
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明者は、図7とは異なって、被検出物の表面が接地されていない構造の部分放電について考察した。このとき、図8に示すように、被検出物200の絶縁材201表面に接触するセンサ202を用いることで、放電に伴う電流を表面接地に妨害されずに直接検出することができる。
しかしながら図9に示すように、接地したセンサ202を絶縁材201表面に取り付けることで、絶縁材201内部に電界を集中させてしまい、センサ202を取り付ける前と同一の条件で部分放電検出を行うことができない。
例えば、印加電圧をV、高電圧部203から絶縁材201表面までの距離がD
a、絶縁材201表面から接地フレーム204までの距離がD
bであり、絶縁材201の比誘電率をε
a、絶縁材201と接地フレーム間204間の空間の比誘電率をε
bとする。すると図9に示すように、センサ202が接触していない場所での絶縁材201内部の電界E
aは、[V/(D
a+D
b)]×[ε
b/(ε
a+ε
b)]となり、一方、センサ202直下の絶縁材201内部の電界E
a´は、V/D
aである。このように、センサ202が取り付けられた場所と、センサ202が取り付けられていない場所とでは絶縁材201内部での電界が異なってしまう。例えば、絶縁材201の比誘電率ε
aが4であり、絶縁材201と接地フレーム間204間は空気であり、比誘電率をε
bを1とし、またD
a=D
bとする。このとき、センサ202が取り付けられていない場所での絶縁材201内部の電界E
aは、[V/2D
a]×[1/(4+1)]となり、センサ202直下の絶縁材201内部の電界E
a´は、センサ202が取り付けられていない場所での電界E
aの10倍にまで上昇する。
そこで本発明は、従来の課題を解決するためのものであり、特に、非接地の被検出物に対し、部分放電検出の際、センサの接触による絶縁材内部での電界集中を抑制できるセンサ及びそれを用いた部分放電検出装置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[発明の詳細な説明]から抜粋
非接地の被検出物に対する部分放電の測定に際し、センサを絶縁材表面に接触させても、センサを設置した直下の絶縁材内部に電界が集中することがないように、センサの構成を改良したものである。すなわち本発明は以下の通りである。
【発明の効果】
本発明では、キャパシタと絶縁材外部との比誘電率を略同一に制御することにより、誘電率逆比で発生する絶縁材内部の電界強度を一定に保つことができ、センサを用いた部分放電の検出精度を向上させることができる。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】図1は、第1の実施の形態のセンサを具備した部分放電検出装置を用いて、非接地の被検出物の部分放電を測定するための断面模式図であり、特に測定原理を説明するための図である。
【図2】図2は、第2の実施の形態を示すセンサを具備した部分放電検出装置を用いて、非接地の被検出物の部分放電を測定するための断面模式図である。
【図3】図3は、第3の実施の形態を示すセンサを具備した部分放電検出装置を用いて、非接地の被検出物の部分放電を測定するための断面模式図である。
【図4】図4は、第4の実施の形態を示すセンサを具備した部分放電検出装置を用いて、非接地の被検出物の部分放電を測定するための断面模式図である。
【図5】図5は、第5の実施の形態を示すセンサを具備した部分放電検出装置を用いて、非接地の被検出物の部分放電を測定するための断面模式図である。
【図6】図6は、第6の実施の形態を示すセンサを具備した部分放電検出装置を用いて、非接地の被検出物の部分放電を測定するための断面模式図である。
【図7】従来におけるセンサを用いて、接地された被検出物に対し部分放電を測定するための断面模式図である。
【図8】従来におけるセンサを用いて、非接地の被検出物に対し部分放電を測定するための断面模式図である。
【図9】図8に示す従来構造を用いて部分放電を測定した際の課題を説明するための断面図模式図である。
1 高電圧機器
2 電圧印加部
3 絶縁材
3a 表面
4、16 センサ
5 検出部
6 接地フレーム
7 部分放電検出装置
8 キャパシタ
9 回路
10 絶縁材外部
11 放電源
12 誘電体
13 金属導体
14 絶縁フィルム
15 金属フィルム
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