特許 6097598 部分放電検出装置、部分放電検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6097598

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】部分放電検出装置、部分放電検出方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/12 20060101AFI20170306BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/12 A

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-43258(P2013-43258)

(22)【出願日】2013年3月5日

(65)【公開番号】特開2014-169978(P2014-169978A)

(43)【公開日】2014年9月18日

【審査請求日】2015年9月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000141015

【氏名又は名称】株式会社かんでんエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】110000729

【氏名又は名称】特許業務法人 ユニアス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 剛

【審査官】 菅藤 政明

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−４２０７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−２７３１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−７１７４２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３１／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力機器にて生じる部分放電を検出するための部分放電検出装置であって、
他の周波数と比較して特定周波数に感度を有する所定のアンテナで受信された電磁波の受信電圧が入力される入力部と、
前記入力部に入力された受信電圧から、所定の周波数帯成分の電気信号を選択的に通過させるフィルター部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のピーク値を一時的に保持するピークホールド部と、
前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルと前記フィルター部から出力された電気信号のレベルの差分値を演算すると共に、当該差分値が所定の閾値を上回っている場合に検出信号を出力する判定部と、
前記判定部からの前記検出信号が入力されると、その旨の表示を行う判定表示部を備えたことを特徴とする部分放電検出装置。

【請求項2】

前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルを表示する第１表示部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のレベルを表示する第２表示部を追加的に備えたことを特徴とする請求項１に記載の部分放電検出装置。

【請求項3】

前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルと前記フィルター部から出力された電気信号のレベルの差分値を表示する差分表示部を追加的に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の部分放電検出装置。

【請求項4】

電力機器にて生じる部分放電を検出するための部分放電検出装置であって、
他の周波数と比較して特定周波数に感度を有する所定のアンテナで受信された電磁波の受信電圧が入力される入力部と、
前記入力部に入力された受信電圧から、所定の周波数帯成分の電気信号を選択的に通過させるフィルター部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のピーク値を一時的に保持するピークホールド部と、
前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルを表示する、非オシロスコープからなる第１表示部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のレベルを表示する、非オシロスコープからなる第２表示部を備え、
前記第１表示部と前記第２表示部は、同一装置内に設けられていることを特徴とする部分放電検出装置。

【請求項5】

前記フィルター部が、少なくとも前記特定周波数の上下１０％の周波数成分の電気信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部分放電検出装置。

【請求項6】

前記所定のアンテナが、他の周波数と比較して１５０ＭＨｚの電気信号に感度を有する指向性アンテナであって、
前記フィルター部が、１３０ＭＨｚ以上１７０ＭＨｚ以下の周波数成分の電気信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項５に記載の部分放電検出装置。

【請求項7】

前記所定のアンテナを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の部分放電検出装置。

【請求項8】

請求項４に記載の部分放電検出装置を用いた部分放電検出方法であって、
前記所定のアンテナを、検出対象電力機器から部分放電が生じている場合に当該部分放電由来の電磁波が受信可能な場所に位置させ、
前記第１表示部と前記第２表示部の表示内容を視覚的に比較して、表示される電気信号のレベルの差が所定値以上である場合に、前記検出対象電力機器から部分放電が生じていると判定することを特徴とする部分放電検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、各種の電力機器にて生じる部分放電を検出するための部分放電検出装置及び部分放電検出方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

変電所で用いられているガス絶縁開閉装置、ガス絶縁母線、ガス絶縁変圧器、及び油入式変圧器といった、高電圧導体を絶縁物により支持する絶縁機器は、接触不良、金属異物混入などの欠陥が存在すると、その欠陥部分で部分放電が発生する。これらの部分放電を放置しておくと、やがて絶縁破壊に至り、火災等の重大な事故に結びつく恐れがある。

【0003】

従って、このような絶縁機器における重大事故の発生を防止するためには、絶縁機器内部の部分放電の有無を検出することが重要となる。部分放電を早期に発見して対策を施すことにより、機器の事故を未然に防ぐことが可能となる。

【0004】

本出願人は、このような部分放電検出の方法につき、共同出願人との協力の下、下記特許文献１に記載された技術を開発している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４５６３６６３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載の装置によれば、部分放電の発生源を、電力機器のどの箇所であるかという細かい点まで特定することができる。

【0007】

しかし、一方で、この装置は４本以上のアンテナを備えた据置型の装置であるため、装置を設置するための適切な場所を設定した上で、各アンテナに対して信号線を引き回す必要がある。計測場所を変えたい場合には、アンテナに接続された各信号線を巻き取った後、同様の作業を行う必要がある。つまり、計測前のセッティングに多くの作業量が発生するため、短時間で多くの場所で部分放電の発生検出を行うには不向きであるという課題がある。

【0008】

このため、本出願人は、第１の段階として、まず簡易な装置によって検査対象箇所で部分放電が生じているか否かの検査を行い、この第１の段階で部分放電の検出が確認された場合に、第２の段階として例えば特許文献１の技術を用いて詳細な放電源の特定を行うという処理を行なっていた。

【0009】

ここで、従来、前記第１の段階として、部分放電の発生を検出するためのアンテナと、このアンテナで受信した受信電圧の波形を検知するためのオシロスコープを検査対象の現場に持参し、作業員がオシロスコープの波形を確認することで部分放電の有無を判断していた。

【0010】

しかし、オシロスコープはあくまで汎用品であるため、電力機器から生じる部分放電の有無を判断するには、その都度レンジを調整したり、トリガやチャンネルを設定するという作業が必要となり、作業員に対して多くの作業を課してしまうという問題があった。また、オシロスコープは、汎用品であるゆえに多様な操作が可能な構成であり、作業員が操作に習熟するまでに多くの時間を要してしまう。更には、オシロスコープに表示される波形データから、部分放電の有無を判断するに際しても、実際に電力機器から生じている部分放電由来の電磁波（電波）であるか、それとも例えばアマチュア無線等の他の無線由来の電磁波（電波）であるかということを識別するには、作業員の習熟が要求される。

【0011】

図１０Ａは、ある検査対象箇所で、アンテナで受信した受信電磁波の電圧波形とスペクトル波形をオシロスコープにて表示させた画面の一例である。１５０ＭＨｚ付近で高い強度を示す電磁波を受信しているが、習熟度の高い作業員によれば、電圧波形により、ほぼ常時同等レベルの電圧が確認されることから、この受信電磁波はアマチュア無線由来のものであると判断できる。しかし、電圧波形を見る時間スケールを細かく設定して画面を確認していた場合には、高い電圧値を示す瞬間と低い電圧値を示す瞬間を有する電圧波形が確認されてしまい、この結果と１５０ＭＨｚ付近の高いスペクトルデータとに基づいて、経験の少ない作業員は部分放電が発生していると誤判断する可能性がある。

【0012】

図１０Ｂは、図１０Ａとは別の検査対象箇所で、アンテナで受信した受信電磁波の電圧波形とスペクトル波形の一例である。データ取得方法が異なるため、図１０Ａとは異なり、受信電圧とスペクトル波形を別図として表示しているが、実際には図１０Ａと同様に、オシロスコープ上にて２つの波形を一画面にて確認することが可能である。

【0013】

図１０Ｂ（ａ）に示す電圧波形によれば、ある瞬間に電圧値が上昇し、その後、電圧値が徐々に低下している様子が見える。これは、放電発生時に瞬間的に電圧値が上昇し、その後低下する部分放電の場合と波形が近似している。一方、図１０Ｂ（ｂ）に示すスペクトル波形によれば、５０ＭＨｚ近傍に極めて高いレベルが示されている。このため、習熟者であれば、両方の波形を参照して、この受信電磁波が油中部分放電由来のものではなく、架線コロナ放電由来のものであると判断できる。しかし、スペクトル波形を見る周波数のスケールを１３０ＭＨｚ〜１７０ＭＨｚ近傍に調整して画面を確認していた場合、１４０ＭＨｚ近傍に高いレベルが表示されたスペクトル波形が確認されてしまい、この結果と、（ａ）に示す電圧波形データに基づいて、経験の少ない作業員は部分放電が発生していると誤判断する可能性がある。

【0014】

このように、オシロスコープを用いて検査対象機器から部分放電が発生しているかどうかを判断する場合には、時間レンジや周波数レンジを正しく設定することが要求され、また、そのように設定した状態で、表示される波形を視覚的に判断する能力が要求される。このため、作業員の習熟度によっては、部分放電が発生しているかどうかを誤って判断してしまうおそれがあった。

【0015】

本発明は、上記のような課題に鑑み、電力機器から生じる部分放電の有無を簡易に検出できる専用の装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような装置を用いて、簡易に電力機器から生じる部分放電の有無を検出する方法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】

【0016】

本発明の部分放電検出装置は、電力機器にて生じる部分放電を検出するための装置であって、
他の周波数と比較して特定周波数に感度を有する所定のアンテナで受信された電磁波の受信電圧が入力される入力部と、
前記入力部に入力された受信電圧から、所定の周波数帯成分の電気信号を選択的に通過させるフィルター部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のピーク値を一時的に保持するピークホールド部と、
前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルと前記フィルター部から出力された電気信号のレベルの差分値を演算すると共に、当該差分値が所定の閾値を上回っている場合に検出信号を出力する判定部と、
前記判定部からの前記検出信号が入力されると、その旨の表示を行う判定表示部を備えたことを特徴とする。

【0017】

更に、上記構成に加えて、前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルを表示する第１表示部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のレベルを表示する第２表示部を追加的に備える構成としても構わない。

【0018】

また、上記構成に加えて、前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルと前記フィルター部から出力された電気信号のレベルの差分値を表示する差分表示部を追加的に備えた構成としても構わない。

【0019】

また、本発明の部分放電検出装置は、電力機器にて生じる部分放電を検出するための装置であって、
他の周波数と比較して特定周波数に感度を有する所定のアンテナで受信された電磁波の受信電圧が入力される入力部と、
前記入力部に入力された受信電圧から、所定の周波数帯成分の電気信号を選択的に通過させるフィルター部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のピーク値を一時的に保持するピークホールド部と、
前記ピークホールド部から出力された電気信号のレベルを表示する第１表示部と、
前記フィルター部から出力された電気信号のレベルを表示する第２表示部を備えたことを特徴とする。

【0020】

ここで、前記フィルター部は、少なくとも前記特定周波数の上下１０％の周波数成分の電気信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとすることができる。

【0021】

また、前記所定のアンテナは、他の周波数と比較して１５０ＭＨｚの電気信号に感度を有する指向性アンテナであって、
前記フィルター部は、１３０ＭＨｚ以上１７０ＭＨｚ以下の周波数成分の電気信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとすることができる。

【0022】

この前記所定のアンテナを、上記部分放電検出装置の一部品として構成することもできる。

【0023】

また、本発明の部分放電検出方法は、上記の部分放電検出装置を用いて検出する方法であり、
前記所定のアンテナを、検出対象電力機器から部分放電が生じている場合に当該部分放電由来の電磁波が受信可能な場所に位置させ、
前記第１表示部と前記第２表示部の表示内容を視覚的に比較して、表示される電気信号のレベルの差が所定値以上である場合に、前記検出対象電力機器から部分放電が生じていると判定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明の構成によれば、受信された電磁波の電圧波形とスペクトル波形に基づいて、視覚的に判断していた従来方法とは異なり、単に判定表示部の表示態様を視覚的に確認するだけで、又は第１表示部と第２表示部の表示態様の差異を視覚的に確認するだけで電力機器からの部分放電の有無の判断ができる。よって、作業員の習熟度に応じて判断結果が異なるということがない。また、この装置は、部分放電の有無を検出するための専用品であるため、従来のオシロスコープなどの汎用品とは異なり、細かい設定が不要である。また、簡易な構成であるため、従来より極めて少ない作業量でセッティングが可能である。

【0025】

つまり、本発明の装置によれば、従来よりも簡易な構成によって、従来よりも正確に部分放電の有無の判断を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】部分放電検出装置の模式的な外観正面図である。

【図2】部分放電検出装置を用いて、電力機器から部分放電が発生しているかどうかを検出する際の模式的なイメージ図である。

【図3】部分放電検出装置を用いて、電力機器から部分放電が発生しているかどうかを作業員が検出している一例の写真である。

【図4】部分放電検出装置の内部構成を模式的に示すブロック図である。

【図5】部分放電検出装置が備える２つの表示部の写真の一例である。

【図6】部分放電検出装置の第２実施形態の模式的な外観正面図である。

【図7】部分放電検出装置の第２実施形態の内部構成を模式的に示すブロック図である。

【図8】部分放電検出装置の第２実施形態の別の内部構成を模式的に示すブロック図である。

【図9】部分放電検出装置の第３実施形態の内部構成を模式的に示すブロック図である。

【図10A】ある検査対象箇所で、アンテナで受信した受信電圧と受信電波のスペクトル波形をオシロスコープにて表示させた画面の一例である。

【図10B】別のある検査箇所で、アンテナで受信した受信電圧と受信電波のスペクトル波形を示す一例である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本発明の部分放電検出装置及び検出方法につき、図面を参照して説明する。

【0028】

［第１実施形態］
図１は部分放電検出装置の模式的な外観正面図である。図２は、部分放電検出装置を用いて、電力機器から部分放電が発生しているかどうかを検出する際の模式的なイメージ図である。図３は、実際に作業員が使用している一例の写真である。図４は、部分放電検出装置の内部構成を模式的に示すブロック図である。

【0029】

図１に示すように、部分放電検出装置１は、入力部２、第１表示部３、第２表示部４、操作ツマミ５、電源表示灯６及び演算処理部７を備える。なお、操作ツマミ５は、電源ツマミを兼ねており、このツマミを操作することで電源が入ると、電源表示灯６に所定の点灯が表示される構成である。ただし、この電源の投入方法や電源表示灯６の有無については、この形態に限定されるものではない。

【0030】

図２及び図３に示すように、この部分放電検出装置１を用いて電力機器１０からの内部放電の検出を行う場合には、アンテナ１１を電力機器１０の位置に向け、このアンテナ１１に接続されたケーブル８を入力部２の端子に接続する。このとき、アンテナ１１で受信された電磁波の受信電圧が入力部２より部分放電検出装置１に入力され、演算処理部７によって後述する処理が施された後、電気信号のレベルに応じた値が、第１表示部３及び第２表示部４に表示される。

【0031】

なお、図１では、第１表示部３及び第２表示部４は、目盛が付された表示板上において針部が指し示す位置によって各表示部が指し示す値を視認することで、アナログ的に読み取る構成であるが、値そのものをデジタル的に表示する構成としても構わない。

【0032】

図３に示す写真に関して、（ａ）は作業員３０の後方から電力機器１０の方向に撮影されたものであり、（ｂ）は電力機器１０側から作業員３０の方向に撮影されたものである。図３に示されている部分放電検出装置１は、紐状のもので作業員３０の首からぶら下げて使用される形態のものとなっているが、これは一実施例であり、この形態に限られるものではない。ただし、このような構成とすることで、作業員３０はアンテナ１１を手にして電力機器１０の方向に向けつつ、部分放電検出装置１の第１表示部３及び第２表示部４を視認して部分放電の有無の判断を行うことができるので、単独の作業員によって作業が容易にできる点で好適である。

【0033】

アンテナ１１は、部分放電時に生ずる特徴周波数帯域の電磁波を感度良く受信することができるように構成されている。ここで、本出願人の研究により、部分放電発生源が「油中」であれば、電磁波の周波数特性が１５０ＭＨｚ帯に特徴が生じることが分かっている（上記特許文献１参照）。この周波数帯が「特定周波数」に対応する。電力機器１０が、部分放電の発生源が油中であると想定される、変圧器や避雷器のブッシング等である場合には、アンテナ１１として、１５０ＭＨｚ帯を含む帯域の電磁波を受信できるような構成のもの（例えば、超短波帯域＜ＶＨＦ＞）を採用する。

【0034】

更に、本実施形態では、アンテナ１１を指向性のある微小ループアンテナを用いている。この場合、例えば直径１０ｃｍ程度の大きさで重量も１００ｇ以下とすることができる。よって、作業員３０はアンテナ１１を片手で保持して、容易に方向の操作を行いつつ、部分放電検出装置１の第１表示部３及び第２表示部４を視認することができる。指向性があるため、アンテナ１１の指向性のある方向からの電磁波を高効率で受信する一方、他の方向からの電磁波の受信感度は非常に低くなる。これにより、対象となる電力機器１０を指向方向に向けることで、他の発生源由来の電磁波の受信強度が大きく抑制され、実際に電力機器１０において内部放電が生じているかどうかの判断をしやすくすることができる。

【0035】

ただし、アンテナ１１は、特定周波数に感度を有するアンテナであれば、無指向性のものであっても、部分放電検出装置１によって部分放電の有無の判断を行うことは可能である。アンテナ１１として指向性のアンテナを利用した場合には、その判断精度を更に向上させることができる。

【0036】

図４に示すように、電力機器１０から発生した電磁波２０がアンテナ１１によって受信されると、この受信電圧が入力部２を介して部分放電検出装置１に取り込まれる。部分放電検出装置１の演算処理部７は、プリアンプ部２１、フィルター部２２及びピークホールド部２３を有している。

【0037】

入力部２より取り込まれた受信電圧は、プリアンプ部２１によって所定の大きさに増幅された後、フィルター部２２において、所定の周波数帯成分の電気信号が選択的に通過される。このフィルター部２２は、前述した特定周波数の少なくとも上下１０％の周波数成分の電気信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとして構成される。例えば、電力機器１０が変圧器や遮断器のブッシング等である場合には、特定周波数が１５０ＭＨｚ帯であるため、フィルター部２２としては、少なくとも１３５ＭＨｚ以上１６５ＭＨｚ以下の周波数成分の電気信号を通過させるバンドパスフィルタで構成するのが好ましい。更に余裕を見て、１３０ＭＨｚ以上１７０ＭＨｚ以下の周波数成分の電気信号を通過させるバンドパスフィルタで構成するのがより好ましい。なお、受信電圧のレベルによっては、後述する第１表示部３及び第２表示部４にて読み取り可能な指示値を示すことができる場合があるが、このような場合プリアンプ部２１は必ずしも備えなくても構わない。

【0038】

第２表示部４は、このフィルター部２２を通過した電気信号のレベルを表示する。部分放電は連続的に生じるのではなく、断続的に生じるため、受信電圧の強度も極めて微小な時間間隔で変動する。第２表示部４では、この変動する受信電圧の値がそのまま表示される。しかし、この微小な時間は、極めて短い時間（ｎ秒〜μ秒オーダー）であるため、その変動を動的に追従することは困難である。つまり、第２表示部４では、仮に部分放電が生じていたとしても、あるレベルの値に留まっているかのように表示される。

【0039】

ピークホールド部２３は、フィルター部２２を通過した変動する電気信号に関し、所定の時間だけピーク値をホールドさせる機能を有しており、例えば時定数を有したピークホールド回路で構成される。そして、第１表示部３は、このピークホールド部２３から出力される電気信号のレベル値が表示される。

【0040】

前述したように、電力機器１０から部分放電が生じていた場合、フィルター部２２を通過した電気信号のレベルは、微小な時間間隔で上昇した値を示すことになる。ピークホールド部２３は、この微小な時間だけ上昇した瞬間の値を一時的に保持することができるため、第１表示部３においては、この保持された値を表示することができる。

【0041】

ここで、電力機器１０から内部放電が生じておらず、他の発生源（例えばアマチュア無線等）からの電磁波をアンテナ１１が受信していた場合について検討する。この場合、電磁波の受信電圧が、瞬間的に上昇するという変動がある時間間隔で繰り返されるということはなく、常時ほぼ所定範囲内のレベルの受信電圧となる。従って、仮にフィルター部２２を通過する周波数成分の電磁波をアンテナ１１が受信していた場合、第１表示部３と第２表示部４の表示値には大きな差は生じず、常時ほぼ同程度の値を示すこととなる。なお、フィルター部２２を通過する周波数成分の電磁波をアンテナ１１がほとんど受信していない場合には、第１表示部３と第２表示部４は、低いレベルで常時ほぼ同程度の値を示すこととなる。

【0042】

これに対し、電力機器１０から内部放電が生じている場合には、上述したように、第２表示部４では、瞬間的な内部放電が追従できずに低い値を示す一方、第１表示部３では、瞬間的な内部放電由来の高い受信電圧が維持されるため、第２表示部４よりも高い値を示すこととなる。

【0043】

つまり、部分放電検出装置１によれば、作業員３０は、単に第１表示部３と第２表示部４の指示値を視覚的に比較して、ある一定レベル以上（例えば５ｄＢ以上）の差が生じているか否かを判断すればよい。そして、差が生じていれば電力機器１０からの内部放電が生じていると判断し、差がほとんど生じていなければ内部放電が生じていないと判断することができる。

【0044】

図５は、部分放電検出装置１の２つの表示部（３，４）を示す写真である。図５（ａ）では、第１表示部３と第２表示部４では、２ｄＢ程度の極めて小さい差しか生じていない。これに対し、図５（ｂ）では、第１表示部３と第２表示部４では、１０ｄＢもの差が生じている。よって、作業員３０は、図５（ａ）の表示態様であれば、電力機器１０からの内部放電は生じていないと判断でき、図５（ｂ）の表示態様であれば、電力機器１０から内部放電が生じていると判断できる。

【0045】

なお、本実施例では、第１表示部３と第２表示部４の双方が、アナログ的な表示態様であるため、指示値の差を、針の指し示す目盛位置によって視覚的に読み取ることとなる。このため、目視でも十分差異の存在が判断できる程度、例えば５ｄＢ以上の差異が生じている場合に、内部放電が発生していると判断するものとすればよい。

【0046】

そして、この部分放電検出装置１は、電力機器１０から部分放電が生じているか否かを検出するための専用装置であるため、汎用品であるオシロスコープを利用していた従来の検知方法と異なり、使用時に複雑な設定等をする必要がない。また、スペクトル波形と電圧波形に基づいて、視覚的に判断していた従来方法とは異なり、単に２つの表示部（３，４）の表示態様を比較するのみで部分放電の有無の判断ができるので、作業員の習熟度に応じて判断結果が異なるということがない。つまり、従来よりも簡易な構成によって、従来よりも正確な判断を行うことができる。

【0047】

なお、上記の実施形態では、油中部分放電を検出する場合を例に挙げて説明したが、部分放電検出装置１は、部分放電発生源に応じて特定周波数を変えることで、他の発生源から生じる部分放電の検出に利用することも可能である。例えば、部分放電発生源が「架線」であれば、電磁波の特定周波数は５０ＭＨｚ近傍となり、「碍子外面」であれば、電磁波の特定周波数は２５ＭＨｚ近傍となる。このため、このような特定周波数に感度を有するアンテナ１１を用い、また、この特定周波数の少なくとも上下１０％の周波数成分の電気信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタをフィルター部２２として用いることで、油中以外の発生源からの部分放電を検出することが可能である。

【0048】

［第２実施形態］
上述した第１実施形態では、第１表示部３と第２表示部４の表示態様を作業員３０が視覚的に比較して、一定レベル以上の差が生じている場合に電力機器１０からの内部放電が生じていると判断する構成であった。本実施形態は、この判断処理についても部分放電検出装置１が行う構成である。

【0049】

図６は、本実施形態における部分放電検出装置の模式的な外観正面図の一例である。また、図７は、本実施形態における部分放電検出装置の内部構成を模式的に示すブロック図である。図６では、第１表示部３及び第２表示部４を、レベルの大きさに応じてゲージが大きくなるようなデジタル式表示態様としているが、表示態様はこれに限定されるものではない。

【0050】

図７に示すように、本実施形態の部分放電検出装置１は、演算処理部７としてプリアンプ部２１、フィルター部２２、ピークホールド部２３に加えて、判定部３１を備える。この判定部３１は、差分演算部３２、比較部３３、閾値記憶部３４を備える。

【0051】

差分演算部３２は、フィルター部２２を通過した電気信号のレベルと、ピークホールド部２３から出力される電気信号のレベルの差分を演算する。比較部３３は、閾値記憶部３４から予め記憶されている所定の閾値を読み出すと共に、この閾値と差分演算部３２によって算出された差分値の大小関係を比較し、差分値が閾値を上回っている場合にはその旨の検出信号を判定表示部３５に出力する。

【0052】

図６では、判定表示部３５を表示灯で実現しており、比較部３３より検出信号が入力されると、所定の色（例えば赤色）に点灯する。なお、表示方法は表示灯に限定されずに、例えば部分放電が検出された旨の情報が文字や記号などで表示されても構わない。

【0053】

第１実施形態において上述したように、電力機器１０から内部放電が生じている場合には、フィルター部２２から出力される電気信号のレベルと、ピークホールド部２３から出力される電気信号のレベルにはある一定レベル以上（例えば５ｄＢ以上）の差が生じている。このため、閾値記憶部３４においてこの値（ここでは５ｄＢ）を記憶しておき、比較部３３で両電気信号のレベル差がこの閾値を上回っているかどうかを判定することで、検出装置１自体で部分放電が生じているか否かの判定も行うことが可能となる。

【0054】

この構成の場合、作業員３０は、単に判定表示部３５の表示灯が所定の色に点灯しているかどうかを確認することのみで、部分放電が生じているか否かの判断ができるので、第１実施形態の構成と比較して、部分放電の判定が極めて容易化される。

【0055】

ここで、比較部３３は、差分演算部３２から送られる差分値が閾値記憶部３４に記憶された閾値よりも上回っている時間が所定時間以上継続した段階で、部分放電が生じている旨の検出信号を判定表示部３５に出力する構成としても構わない。このような構成とすることで、何らかの外乱や誤作動の発生によって瞬間的に差分値が上昇したような場合に、装置１によって部分放電が存在すると誤って判定されることが防止される。

【0056】

本実施形態では、図６及び図７に示すように、差分値そのものを表示する差分表示部４２を備える構成としている。これにより、フィルター部２２から出力される電気信号のレベルと、ピークホールド部２３から出力される電気信号のレベルの差分値の大きさ自体を、作業員３０に認識させることができる。ただし、この差分表示部４２は、必ずしも必要というわけではない。

【0057】

なお、差分表示部４２を備える構成の場合には、この差分表示部４２に差分値そのものを表示させておくと共に、この値が所定の閾値を上回った段階で、差分値の表示態様（例えば表示色）を変化させることで、差分表示部４２を判定表示部３５として機能させることも可能である。

【0058】

更に、図８に示すように、部分放電検出装置１が、検出結果を記憶するための記憶部３６を備える構成としても構わない。具体的には、部分放電検出作業を行う対象となっていた現場が特定できるような情報（位置情報）と共に、比較部３３から出力される信号を記憶部３６に記憶させる。これにより、後で記憶部３６に記憶されたデータを電子データとして外部出力することで、当該現場における検出結果を証拠として残すことができる。ここで、部分放電検出装置１が、当該装置に対して位置情報を外部から入力させるための情報入力部を更に備えるものとしても構わない。

【0059】

［第３実施形態］
上述した第２実施形態では、部分放電検出装置１が、第１表示部３と第２表示部４に加えて、部分放電の有無の判定結果を表示させる判定表示部３５を備える構成であった。これに対し、本実施形態の部分放電検出装置１は、図９に示すように、判定表示部３５を備える一方で、第１表示部３及び第２表示部４を備えない構成である。なお、本実施形態における模式的な外観正面図としては、例えば、図６に示す構成から、第１表示部３及び第２表示部４を外した構成とすることができる。

【0060】

このような構成とした場合においても、作業員３０は、判定表示部３５の表示内容を確認するだけで、当該現場にて部分放電が生じているかどうかを知ることができる。ただし、この実施形態の構成では、作業員３０は、部分放電が発生しているか否かについては知ることができるが、部分放電の大きさを知ることができない。これに対し、第２実施形態の構成であれば、第１表示部３及び第２表示部４を備えているので、この表示態様を併せて確認することで、作業員３０は部分放電の発生の有無とその大きさを知ることができる。

【0061】

［別実施形態］
第１実施形態に対し、差分演算部３２及び差分表示部４２を追加的に備えた構成としても構わない。この場合、作業員３０は、差分表示部４２に表示された差分値が、予め認識している閾値を上回っているか否かの判断を行うことで、部分放電の有無を判定することができる。

【符号の説明】

【0062】

１ ： 部分放電検出装置
２ ： 入力部
３ ： 第１表示部
４ ： 第２表示部
５ ： 操作ツマミ
６ ： 電源表示灯
７ ： 演算処理部
８ ： ケーブル
１０ ： 電力機器
１１ ： アンテナ
２０ ： 電磁波
２１ ： プリアンプ部
２２ ： フィルター部
２３ ： ピークホールド部
３０ ： 作業員
３１ ： 判定部
３２ ： 差分演算部
３３ ： 比較部
３４ ： 閾値記憶部
３５ ： 判定表示部
３６ ： 記憶部
４２ ： 差分表示部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】