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部分放電パルスの信号処理方法および信号処理装置 新技術説明会

国内特許コード P110001393
整理番号 07-21
掲載日 2011年1月5日
出願番号 特願2008-061865
公開番号 特開2009-216605
登録番号 特許第5442955号
出願日 平成20年3月11日(2008.3.11)
公開日 平成21年9月24日(2009.9.24)
登録日 平成25年12月27日(2013.12.27)
発明者
  • 松本 聡
  • 笠島 和教
出願人
  • 学校法人 芝浦工業大学
発明の名称 部分放電パルスの信号処理方法および信号処理装置 新技術説明会
発明の概要

【課題】本発明では、測定対象の電気機器から測定した電流や電圧などの電気信号のパルス信号の中から、容易に部分放電に起因するパルス信号を検出する手段および装置を提供することを課題とする。
【解決手段】測定したパルス信号を受信する受信ステップと、受信した信号をハール基底による離散ウェーブレット変換する変換ステップと、変換ステップにて変換された値を所定の閾値と比較する比較ステップと、比較ステップでの比較結果が所定の関係にあるものを選択する選択ステップと、選択ステップでの選択結果を時間軸にマッピングするマッピングステップを有する信号処理方法を提供する。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


近年、鉄鋼、石油などの生産設備や、電力設備などにおいて多数の電気機器が使用されている。これらの電気機器により大量生産などが実現され、豊かな世の中が築かれている。



その一方で、これらの電気機器の信頼性向上に対する要求はますます高度なものになっており、事故を未然に防止するなどの目的でさまざまな手段が構築されている。前記手段としては、例えば、電気機器内で発生した部分放電を検出する部分放電測定などが広く利用されている。



「部分放電」とは、電気機器内の絶縁体中に空隙などが存在すると、電圧をかけた際にその空隙部分に発生する部分的な放電であり、当該部分放電が繰り返し起こると、絶縁破壊を引き起こすことが知られている。「部分放電測定」は、絶縁破壊が引き起こされる前に、電気機器内で部分放電が発生していることを検出するための有効な手段である。



ここで、部分放電を検出する手段としては、例えば、測定対象の電気機器の接地線に高周波CTなどを接続して電流や電圧などのパルス信号(電気信号)を測定する。そして、測定したパルス信号をマッピングした測定波中に含まれる不規則なピークを目視で検出することでなされたりしている。



しかしながら、測定したパルス信号の中には部分放電以外の要因による不規則なノイズ信号が多数含まれている。よって、前記手段の場合、測定したパルス信号をマッピングした測定波の中から部分放電に起因するピークを検出するには相当な経験を要し、経験の少ない人間にとっては当該手段で部分放電を検出するのは困難である。



そこで、測定対象の電気機器から測定したパルス信号の中から、部分放電に起因するパルス信号を容易に特定可能にする手段が求められている。前記手段としては、特許文献1のようなものが開示されている。特許文献1の発明は、電気機器内で発生する部分放電を監視するための装置であり、部分放電により発生する超音波を測定する超音波マイク、電流パルスを検出する電流検出器などを有する。そして、超音波マイク又は電流検出器のいずれかの出力が予め定められた閾値を超過した場合、超音波マイク又は電流検出器から測定したデジタル信号を保存する。そして、超音波マイクで測定したデジタル信号を周波数解析し、予め保存している発生が予想される外部ノイズ音の周波数成分データと比較することで、前記出力が部分放電に起因するものか、外部ノイズに起因するものかを判断するというものである。【特許文献1】特開2002-131366号公報



しかしながら、特許文献1に記載の発明の場合、超音波マイクなど多数の設備を備える必要がある。また、超音波マイク又は電流検出器のいずれかの出力が予め定められた閾値を超過した際にそれが部分放電によるものか否かを特定する手段として、超音波マイクから測定したデータを利用しているが、かかる手段の場合、周囲の環境に影響され易く、誤った判断をする恐れがある。

産業上の利用分野


本発明は、電気機器の絶縁診断技術に関する。より詳しくは、部分放電信号検出の信号処理技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生産設備や電力設備などにおいて利用されている電気機器の部分放電によって生じるランダムな信号成分を含む不規則なパルス列の信号処理方法であって、
測定したパルス信号を受信する受信ステップと、
受信した信号をハール基底による離散ウェーブレット変換する変換ステップと、
変換ステップにて変換された値を所定の閾値と比較する比較ステップと、
比較ステップでの比較結果が所定の閾値以上にあるものを選択する選択ステップと、
選択ステップでの選択結果を時間軸にマッピングするマッピングステップと、
を有する信号処理方法。
【請求項2】
生産設備や電力設備などにおいて利用されている電気機器の部分放電によって生じるランダムな信号成分を含む不規則なパルス列の信号を処理する信号処理装置であって、
測定したパルス信号を受信する受信部と、
受信した信号をハール基底による離散ウェーブレット変換する変換部と、
変換部にて変換された値を所定の閾値と比較する比較部と、
比較部での比較結果が所定の閾値以上にあるものを選択する選択部と、
選択部での選択結果を時間軸にマッピングするマッピング部と、
を有する信号処理装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008061865thum.jpg
出願権利状態 登録


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