特許ウォッチ

公開番号2025103569
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221036
出願日2023-12-27
発明の名称部分放電判定装置および部分放電判定方法
出願人住友電気工業株式会社
代理人弁理士法人ワンディ-IPパ-トナ-ズ
主分類G01R 31/08 20200101AFI20250702BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数のケーブルのうちの部分放電が発生したケーブルをより正確に判定する。
【解決手段】部分放電判定装置は、複数のケーブルのうちの部分放電が発生した前記ケーブルを判定する部分放電判定装置であって、前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記複数のケーブルの数と同数の複数の前記検出データを取得する取得部と、前記複数の検出データに基づいて、前記複数のケーブルのうちの前記部分放電が発生した前記ケーブルを判定する判定部とを備える。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
複数のケーブルのうちの部分放電が発生した前記ケーブルを判定する部分放電判定装置であって、
前記ケーブルは、商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有し、かつ前記遮蔽層が他の前記ケーブルの前記遮蔽層とクロスボンド接続されており、
前記部分放電判定装置は、
前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記複数のケーブルの数と同数の複数の前記検出データを取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記複数の検出データに基づいて、前記複数のケーブルのうちの前記部分放電が発生した前記ケーブルである部分放電ケーブルを判定する判定部とを備える、部分放電判定装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記判定部は、前記複数の検出データのうちの前記電荷量の検出強度が最大の前記検出データである最大検出データを判定し、前記最大検出データの判定結果に基づいて、前記部分放電ケーブルを判定する、請求項１に記載の部分放電判定装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記検出強度として、前記検出データにおいて前記電荷量の絶対値の最大値を前記検出データごとに算出し、前記複数の検出データのうちの前記最大値が最も大きい前記検出データが前記最大検出データであると判定する、請求項２に記載の部分放電判定装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記検出強度として、前記検出データにおいて前記度数の総和が最大となる前記位相に対応する前記電荷量の絶対値の最大値を前記検出データごとに算出し、前記複数の検出データのうちの前記最大値が最も大きい前記検出データが前記最大検出データであると判定する、請求項２に記載の部分放電判定装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記検出強度として、前記位相と前記電荷量と前記度数との対応関係を示す所定のテストパターンと、前記検出データと前記テストパターンとの相関係数の最大値を前記検出データごとに算出し、前記複数の検出データのうちの前記最大値が最も大きい前記検出データが前記最大検出データであると判定する、請求項２に記載の部分放電判定装置。
【請求項６】
前記取得部は、前記ケーブルにおいて検出された前記部分放電電流の前記位相と、前記電荷量と、前記度数との対応関係を示す前記検出データを前記ケーブルごとに取得し、
前記判定部は、前記最大検出データに対応する前記ケーブルが前記部分放電ケーブルであると判定する、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の部分放電判定装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記部分放電ケーブルに対応する前記検出データにおける前記電荷量と、前記複数のケーブルのうちの前記部分放電ケーブルとは異なる前記ケーブルに対応する前記検出データにおける前記電荷量との比較結果に基づいて、前記部分放電ケーブルにおける前記導体同士の接続部を基準とする部分放電の発生サイドをさらに判定する、請求項６に記載の部分放電判定装置。
【請求項８】
前記複数のケーブルは、３相３線式の３つの前記ケーブルにより構成され、
前記取得部は、２つの前記ケーブルの各々の前記遮蔽層をクロスボンド接続する線路において検出された前記部分放電電流の、前記位相と、前記電荷量と、前記度数との対応関係を示す前記検出データを前記線路ごとに取得し、
前記判定部は、前記最大検出データに対応する前記線路を介して前記遮蔽層が接続される２つの前記ケーブルの前記導体の電位の位相と、前記最大検出データにおける前記電荷量の検出強度に対応する前記位相とに基づいて、前記２つのケーブルの一方を前記部分放電ケーブルであると判定する、請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の部分放電判定装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記最大検出データの判定結果および前記部分放電ケーブルの判定結果に基づいて、前記部分放電ケーブルにおける前記導体同士の接続部を基準とする部分放電の発生サイドをさらに判定する、請求項８に記載の部分放電判定装置。
【請求項１０】
複数のケーブルのうちの部分放電が発生した前記ケーブルを判定する部分放電判定装置における部分放電判定方法であって、
前記ケーブルは、商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有し、かつ前記遮蔽層が他の前記ケーブルの前記遮蔽層とクロスボンド接続されており、
前記部分放電判定方法は、
前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記複数のケーブルの数と同数の複数の前記検出データを取得するステップと、
取得した前記複数の検出データに基づいて、前記複数のケーブルのうちの前記部分放電が発生した前記ケーブルである部分放電ケーブルを判定するステップとを含む、部分放電判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、部分放電判定装置および部分放電判定方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、地中ケーブルにおける部分放電を検出し、部分放電の検出結果に基づいて絶縁層の劣化を早期に発見する技術が提案されている。たとえば、特許文献１（特開平８－１５２４５３号公報）には、以下のような部分放電測定方法が開示されている。すなわち、部分放電測定方法は、電力機器の絶縁筒により分離された金属遮蔽層の両側から部分放電パルス信号を検出する部分放電測定において、測定相の検出パルスと同一回線他相の検出パルスの波高の大きさ比が、所定の設定値を越えた場合に測定相の部分放電と判断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－１５２４５３号公報
特開２０１９－１２０５４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１および２に記載の技術を超えて、複数のケーブルのうちの部分放電が発生したケーブルをより正確に判定することが可能な技術が望まれる。
【０００５】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、複数のケーブルのうちの部分放電が発生したケーブルをより正確に判定することが可能な部分放電判定装置および部分放電判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の部分放電判定装置は、複数のケーブルのうちの部分放電が発生した前記ケーブルを判定する部分放電判定装置であって、前記ケーブルは、商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有し、かつ前記遮蔽層が他の前記ケーブルと電気的にクロスボンド接続されており、前記部分放電判定装置は、前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記複数のケーブルの数と同数の複数の前記検出データを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数の検出データに基づいて、前記複数のケーブルのうちの前記部分放電が発生した前記ケーブルである部分放電ケーブルを判定する判定部とを備える。
【０００７】
本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える部分放電判定装置として実現され得るだけでなく、かかる特徴的な処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、部分放電判定装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得たり、部分放電判定装置を含むシステムとして実現され得る。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、複数のケーブルのうちの部分放電が発生したケーブルをより正確に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムの構成を示す図である。
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる地中ケーブルの構成の一例を示す図である。
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる普通接続部における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムに用いられる絶縁接続部における地中ケーブルの接続方法の一例を示す図である。
図５は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図６は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置の構成を示す図である。
図７は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により生成される前処理後の検出データＤの一例を示す図である。
図８は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により生成される前処理後の検出データＤの一例を示す図である。
図９は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤの一例を示す図である。
図１０は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤの一例を示す図である。
図１１は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤの一例を示す図である。
図１２は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における記憶部に保存されているテストパターンＴＰの一例を示す図である。
図１３は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における処理部による相関係数ＣＣの算出方法の一例を示す図である。
図１４は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定装置における処理部による相関係数ＣＣの算出結果の一例を示す図である。
図１５は、本開示の第１の実施の形態に係る送電システムにおける地中ケーブルの導体の電位を示す図である。
図１６は、本開示の第１の実施の形態に係る部分放電判定が部分放電ケーブルＣｐｄの判定を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
図１７は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電検出システムの構成を示す図である。
図１８は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定装置の構成を示す図である。
図１９は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤの一例を示す図である。
図２０は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤの一例を示す図である。
図２１は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定装置における検出部により記憶部に保存される検出データＤの一例を示す図である。
図２２は、本開示の第２の実施の形態に係る部分放電判定が部分放電ケーブルＣｐｄの判定を行う際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の実施の形態に係る部分放電判定装置は、複数のケーブルのうちの部分放電が発生した前記ケーブルを判定する部分放電判定装置であって、前記ケーブルは、商用交流電力を伝送する線状の導体と、前記導体の周囲を覆う絶縁層と、前記絶縁層の周囲を覆う導体である遮蔽層とを有し、かつ前記遮蔽層が他の前記ケーブルの前記遮蔽層とクロスボンド接続されており、前記部分放電判定装置は、前記部分放電の発生により所定期間において前記ケーブルを通して流れる電流である部分放電電流の、前記商用交流電力の交流電位に対する位相と、前記部分放電電流の電荷量と、前記位相および前記電荷量の組み合わせの出現頻度である度数との対応関係を示す検出データであって、前記複数のケーブルの数と同数の複数の前記検出データを取得する取得部と、前記取得部により取得された前記複数の検出データに基づいて、前記複数のケーブルのうちの前記部分放電が発生した前記ケーブルである部分放電ケーブルを判定する判定部とを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許