JPH0738011B2 - 高圧電力機器の異常診断システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高圧電力機器の異常診断システムに係り、特に
絶縁，通電異常を診断するのに好適なシステムに関す
る。

〔従来の技術〕

従来高圧電力機器の異常診断技術としては、個別的なも
のが多く、絶縁に関しては、特開昭59−2518,特開昭55
−41135、インターナシヨナル・シンポジウム・オン・
ガス・インシユレイテツド・サブステーシヨンズ．（In
t.Symp.on.Gas Insulated Substations）L1（1985）等
が挙げられ、通電に関しては特開昭56−31323、アイ・
イー・イー・イー・トランザクシヨン・オン・パワーア
パラタス・アンド・システムズ（IEEE Traus.Power App
aratus and Systems）Vol.PAS−100,No.6（1981）第273
3頁から第2739頁等が挙げられる。

例えば、Int.Symp.on.Gas Insulated Substations.L1で
は数MHz〜数GHzまでの部分放電の信号を検出する手段が
述べられている。

また、特開昭55−41135にはGISの振動や電界により跳び
はねる異物の衝突音を検出して、異物の有無を監視して
いた。

さらに、通電異常診断に関しては特開昭55−117421では
タンクからの振動を検出するため複雑なアルゴリズムを
有する処理装置を提案していた。

電気学会電力技術研究会資料PE−87−７には、変電機器
の診断システムが紹介されており、外部診断方式の採
用，センサ信号の一次処理、現地盤と本館盤の機能分
担，光伝送採用，計算機による異常診断がなされてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は高圧電力機器の絶縁および通電の異常を
個々に検出しようとするものであり、異常信号の処理技
術は必ずしもニーズにマツチするものでなく、異常信号
を見落すこともあつた。また、種々の信号による異常診
断のアルゴリズムが十分に配慮されておらず、異常の要
因，程度，位置標定までの精度の高い診断を行えないと
いう問題があつた。

例えば、絶縁異常の徴候である部分放電を数MHz以上の
高周波電気信号を捕えて検出しようとする手段がInt.Sy
mp.on.Gas Insulated Substations.L1にあつたが、電気
ノイズが大きい場合にノイズ除去の手段が講じられてお
らず、微小部分放電を検出できない問題があつた。ま
た、微小異物の跳躍振動をAE（Acoustic Emission）に
より検出する手段においても同様にノイズに関する問題
があつた。さらに通電異常の検出手段においても同様の
問題があつた。

電気学会電力技術研究会資料に変電機器の診断システム
が紹介してあるが、異常信号を検出出来たとしても、異
常の種類，程度，位置等と信号との間の相関関係がよく
分つていなかつたので、異常の定性的，定量的診断を行
えない問題があつた。また、異常診断の仕方，表示，記
録，伝送手段に係統だつたシステムが配慮されておら
ず、合理性，経済性に欠けている問題があつた。

本発明の目的は、上記の問題点を解消するように、高圧
電力機器の絶縁性能，通電性能の高精度な異常診断を行
い、異常の処置ガイダンス，寿命予測等の予防，予測保
全を適切に行えるシステムを提供することにある。

なお、高電圧電力機器においては、重大事故につながる
要因として、微小異物混入により発生する絶縁異常と接
触不良による通電異常が主となつており、これらをより
早期に発見することが重要な課題である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、絶縁異常，通電異常，微小異物混入により
発生する微小信号の特徴ある周波数成分を検出し、ノイ
ズ除去のために、例えば他相の信号等との演算処理を行
い、得られた異常信号を、場合によつては光伝送し、こ
れらを気象信号等と共にエキスパートシステムによる異
常診断プログラムのデータとして入力し、それまでに記
録された信号との関係なども求め、総合的に異常を診断
し、これらの結果のポイント，処置ガイダンス，寿命予
測等をCRT,リスト等に出力することにより、達成され
る。

例えば、絶縁異常の部分放電により発生する数百MHz以
上の電気信号を周波数スペクトラムとして捕え、各相か
らのスペクトラムを互に減算して、ノイズを除去するこ
とが出来、この信号が商用周波電圧のどの極性の、どの
位相で発生したかなどを求め、容器からの音響信号など
の信号も入力として、ガス絶縁機器のどのような位置
に、どのような長さの導電性異物が存在するかの診断を
行うことができる。

信号処理部分に関しては、微弱な信号を遠方へ伝送する
ことが必要なため、各センサの信号を集約する現地盤方
式，アナログ／デジタル変換，光伝送，診断情報の現地
盤蓄積方式，高機能移動形診断車，信号記録の時分割方
式，現象起動方式，連続方式，信号検出系の健全性をチ
エツクするシステム，伝送のループ式，スター式のよう
な手段でより信頼性の高い、高精度な信号処理が行え
る。

総合診断部分に関しては、処理された種々の信号をもと
に、異常限界値，過去のデータとの比較などによりガス
絶縁機器の使用可能期間を予測計算し、点検修理方法デ
ータにより修理方法判断を行い、修理費用データにより
修理に要するコストなどを出力し、画面表示，プリント
アウトするなど使用者の使い勝手を良くした。また、気
象，天変地異情報などの外部信号も検出し、前記総合診
断入力に加え、さらに信号検出周期の最適化を図り、よ
り信頼性の高い効率的な診断，処置ガイダンスが達成さ
れる。

〔作用〕

高圧電力機器に設けたセンサーにより本発明の周波数領
域の電気信号，音響信号などを検出することによつて、
絶縁異常の徴候である部分放電の発生有無を判別でき、
微小導電性異物の跳躍も検出でき、また通電異常の徴候
も検出できる。

また、これら３種類の異常徴候の検出は、高電圧機器の
事故を未然に防止するために極めて重要であり、これら
の検出の組み合せにより、異常のレベルの判断も可能と
なる。

高圧電力機器内の高圧導体やスペーサの沿面等に導電性
異物が付着していると部分放電が発生し、その電気信号
には数百KHz〜数GHzまでの広い周波数成分が含まれる
が、数百MHz〜数GHzの領域の信号を検出することによつ
て低周波成分の多い気中部分放電と区別できやすい作用
がある。ノイズが大きくて区別できない場合、例えば、
異常信号を含まない他相の信号との差をとることによ
り、ノイズ除去がより精度よく出来る作用がある。

高圧電力機器内に微小異物が存在する場合、静電力を受
け、異物は容器内を浮遊する。容器に微小異物が衝突す
る際には、容器に数百KHzの高周波成分を含む振動が発
生する。この振動の周波数分布は異物の材質，衝突速度
により変化する。一方、雨音，打撃音，騒音などによ
り、容器に発生する振動は周波数が低い。従つて、AEセ
ンサにより高周波成分の音響信号を測定し、加速度セン
サにより低周波成分の音響信号を測定し、これらの比を
とれば雨音，打撃音などのノイズを除去出来る作用があ
る。すなわち、容器に発生する振動を周波数解析するこ
とにより、異物の検出及び識別が可能となる。

実験によれば、通電の初期異常時には200〜5000Hzの振
動がタンクに伝播し、これが商用周波数の整数倍である
ことが分つた。この音響信号を検出すれば、異常を判定
できる作用がある。

これら３種類の周波数解析を用いた検出方策は、その解
析対象となる周波数領域を異にしている。すなわち、絶
縁異常においては数百MHz,微小異物検出においては数百
KHz,通電異常においては数KHzであり、これらの検出値
の組み合わせにより、異常の度合を判定することができ
る。この異常の度合は検出値のうちの１つが検出された
場合、２つが検出された場合、３つ全部が検出された場
合の順で高くなる。さらに、通電異常の後期には、熱が
タンクに伝わり、タンクの表面温度が上昇する。これを
赤外線カメラにより容易に測定できるが、日射の影響が
存在することが判り、夜間の測定あるいは放射率を考慮
した赤外線カメラの最適化により日射の影響を避けられ
る作用がある。

上記のような信号は一般的に微弱であるが、これらを用
い診断するためには遠方へ伝送することが必要となる。
そのために、信号を集約して増幅，変換，演算処理，記
録，健全性診断，伝送できる作用を有するシステムを現
地に設置し、総合的な診断に関しては、制御，指令室で
行える機能がある。稀頻度の徴候に対しては、高精度移
動形診断車が適切な、経済的な機能を発揮する作用を有
する。

総合診断部分で、余寿命予測，修理方法判断，修理コス
ト算出などを外部信号と異常信号との比較，異常信号の
検出周期，診断順序などの最適化手段により高い信頼度
で出力できるので効率の良い、定量的な診断を行え、適
切な処置ガイダンスが得られる。

〔実施例〕

第１図は本発明の全体ハード構成を示したものであり、
高圧電力機器の一例として、ガス絶縁機機１が例示され
ている。本発明システムはその各部に各種情報を得るた
めのセンサ（50a,50b,…,50n）を配置した検出器50、こ
れら検出量を処理し、異常値の判定及び一部の診断を行
いその結果を上位の診断装置に伝送する現地盤1000、こ
こからの信号を遠隔地へ送るための伝送部2000,送られ
た信号を処理し総合診断を行う本館盤3000より構成され
ている。

ガス絶縁機器１は第１図に示すように接地開閉器８等の
各種開閉装置を接地電位のタンク２内に収納し、絶縁性
能及び消弧性能の優れたSF₆ガス等を封入したものであ
る。電力は架空線20よりブツシング18を介して機器内に
導かれ、スペーサ10により支持された中心導体14等から
構成される母線，断路器6,遮断器４等を経由して変圧器
25に送られる。架空線20の引き込み口の近傍には過電圧
を抑制するための避雷器15が通常取り付けられている。
このようなガス絶縁機器１において最も問題となるのは
絶縁異常及び通電異常により機器内部で発生する地絡事
故であり、これを未然に防止することが重要な課題とな
つている。このような地絡事故の要因としては様々な、
ものが考えられるが、工場での組立から現地据付試験の
間に多数の点検，試験が行われ、これら地絡事故要因排
除への努力がはらわれている。しかしながら、完全に排
除することは不可能であり、運転状態に入つた後もこれ
らを監視することが機器の信頼性向上の上から重要とな
る。本発明は、運転状況下において最も重要となる絶縁
異常検出，通電異常検出，微小導電性異物検出の３種類
を主体にした高感度，高精度の異常診断システムであ
る。

絶縁異常検出に関しては、複数のセンサで検出した数GH
zまでの電気信号の周波数分布を減算処理し、分布の異
常パターン、設定レベルとの比較による診断を主とした
ものであり、音響センサ，振動センサ及び分解ガスセン
サ等の情報も加味し、最終的な診断で異常の要因，位置
標定，寿令予測等を可能にしている。

通電異常検出に関しては、振動センサにより200〜5000H
zのタンク振動を検出し、商用周波数の整数倍の信号と
パターン，設定レベルとの比較による診断を主としたも
のである。本診断は主として断路器6,遮断器４等の接触
部40の通電異常の診断に用いられる。温度センサ，赤外
線カメラによる温度分布把握,X線診断装置による内部状
況把握、更には前述の絶縁異常検出の状況等から最終的
な診断では、通電異常の要因，位置標定，寿命予測等を
可能にしている。

微小導電性異物検出に関しては、複数の音響センサ，振
動センサで検出した数MHzまでのタンク振動信号を除算
処理し、その比と設定レベルとの比較により機器内混入
異物30の識別を主としたものであり、前述の絶縁異常検
出等との総合診断により最終的には位置標定，寿命予測
等を可能にしている。

これら検出器50からの信号はガス絶縁機器１の近傍に配
置された現地盤1000に集められる。現地盤1000の設置台
数は変電所の規模，センサの数等により決定される。現
地盤1000は下記のような働きをする。

（１）微弱なセンサ信号を増幅し長距離伝送を可能にす
る。

（２）センサからのアナログ信号をデジタル化する。

（３）診断の信頼性を高めるため、センサの健全性の自
動診断を行う。

（４）センサから侵入するノイズ，サージ等を本館盤に
移動させないよう絶縁する。

（５）所定のアルゴリズムにより機器異常の有無の一次
診断を行う。

（６）計測データの一部記憶及び表示を行う。

このようにして現地盤1000で処理された情報は伝送部20
00を介して総合診断を行う本館盤3000に伝送される。

伝送部2000としては通常電気的ノイズの影響を受けない
光フアイバ系統が用いられる。場合によつては電磁波の
利用も考えられる。

本館盤3000は現地盤1000からの異常判定信号等をもとに
総合診断を行う部分と、その結果及び処置方法等を表示
するマン・マシンインターフエースを備える。信頼性の
高い診断を行うため、検出値のトレンド情報を記憶して
おく記憶部等も設けられている。また、過去の事故事例
にもとづく知識データベースも備えられており、エキス
パートシステムの適用も可能である。

この本館盤で行なわれる総合診断では、前述の絶縁異
常，通電異常，微小導電性異物検出の３種類の検出状況
が診断に大きく寄与しており、これらの検出状況によ
り、異常の度合を格付けされる。

第２図は上記異常診断システムの機能面の構成をまとめ
たものである。

ガス絶縁機器１に取り付けられた各種センサ50a,50b,50
c,…,50nには適宜信号処理部60a,60b,60c,…が設けら
れ、信号の増幅，ノイズ除去，演算等が行なわれる。こ
の信号処理結果は、信号処理部ごとに独立に設けられた
判定部70a,70c等で単独信号として設定レベルとの比較
により異常判断される場合と、判定部70b,70mとして示
すように２個以上の信号をもとに異常の有無を判定する
場合がある。次に、この判定結果をもとに異常の程度及
び発生位置をもとめる診断部80がある。この場合も判定
部と同様、単独情報で診断する場合80a,80bと２個以上
の判定結果をもとに診断する場合80c,80eがある。これ
らの診断結果は総合診断部90に送り込まれ、記憶部91に
蓄えられている知識データベースや以前の診断結果をも
とに異常の詳細診断を行い、その結果及び処置方法につ
いて表示部92により表示する。なお、各診断部80,90の
診断に際して一例としてエキスパートシステムが導入さ
れている。

このような異常診断システムにおいて、センサ50として
第１図に示すように絶縁診断に関するもの、通電異常診
断に関するもの、異常検出に関するもののように、本来
の異常診断を目的として設置される主検出器の他に系統
運用上の各種信号，異常電圧，気象状態，天変地異等の
ように、主検出器出力による異常診断を補佐する目的で
設置される補助検出器を付加する場合がある。このよう
な補助検出器で検出された値が設定レベルを越えた場合
にこれら信号との総合判断を行い、主検出器の判定基準
値を変える。または検出間隔を常時よりも短くし、より
精度を上げるために使用される。例えば雷による異常電
圧の発生を補助検出器で検出した時には、主検出器であ
る絶縁異常検出器が出力する可能性が高く、他の異常要
因に優先して絶縁異常診断に重点を置くべく処理を行な
う。

尚、検出器50の検出結果から一つでも異常判定が出た場
合、検出間隔を短くし、診断精度を上げる方法も採られ
るが、この際、単に検出の間隔を変えるだけではなく、
検出器の種類を変えより高感度化を図る、あるいは上位
の異常診断システムを導入し高精度化を図る方法もあ
る。

以下各異常診断のために用いられる検出要素とそこでの
処理の詳細について述べる。

I.絶縁検出 第３図において、１は内部に高電圧部を収納し外部を接
地された金属で包囲されたガス絶縁機器であり、このガ
ス絶縁機器１のブツシング18は送電線20に接続されてい
る。ガス絶縁機器１内で部分放電が発生すると電気的パ
ルスがガス絶縁機器に発生する。この電気的パルスをガ
ス絶縁機器１の外壁に取りつけた部分放電検出器304に
より検出し、検出したパルスを忠実に伝送するために、
部分放電検出器304の次段回路（増幅器307aもしくは増
幅器307aへの接続ケーブル）とのインピーダンス整合を
とるためのマツチングインピーダンス305aを経由して増
幅器307aへ入力する。一方、送電線20やブラツシング18
で発生する大気中の部分放電や空中を伝搬してくる放送
・通信用電磁波を検出するアンテナ306をガス絶縁機器
１に隣接して設置し、検出した信号をマツチングインピ
ーダンス305bを経由して増幅器307bへ入力する。増幅器
307は少なくとも1.5GHzまでの帯域幅を有し、入来した
信号を忠実に増幅する。部分放電検出器304、マツチン
グインピーダンス305,アンテナ306及び増幅器307が第１
図の検出器50にあたる。増幅器307では、部分放電検出
器304からの検出信号とアンテナ306からの検出信号を夫
々増幅し、スペクトル分析器308では交互に上記検出信
号の周波数スペクトルを分析する。分析結果はメモリ31
1に一時的に記録されると同時に、次段の演算判定部309
に入力され、ここで、ガス絶縁機器１の内部で発生した
部分放電と当該機器の外部から発生もしくは伝搬してき
たノイズとの区別およびガス絶縁機器１の内部で発生し
た部分放電の大きさ、有害さの判定が行なわれ、その判
定結果を表示部310で表示する。スペクトル分析器308,
演算判定部309,表示部310及びメモリ311が第１図の現地
盤1000に対応する。

部分放電検出器304は第４図のように構成されている。
高電圧の中心導体14の周囲を接地された金属製のタンク
２が包囲している。タンク２には内部点検・保守のた
め、あるいは、水分や分解ガスを吸着する吸着剤を取り
つけるためのハンドホール323が設けられている。この
ハンドホール323のフランジ324に絶縁物326を介して電
極325をとりつけ、電極325は絶縁ピース327によりフラ
ンジ324から絶縁されてリード線328により外部のマツチ
ングインピーダンス305aに接続されている。電極325は
タンク２の内周面よりも高電圧の中心導体側に突出しな
いように配設されており、高電圧の中心導体14と電極32
5の間の静電容量と電極325とフランジ324の間の静電容
量とで静電容量分圧として部分放電による電気的パルス
を検出する。

第５図は部分放電検出器304をガス充気口330に取りつけ
た場合であり、フランジ324にはガスの充気のためのガ
ス配管331が溶接されている。電極325と絶縁物326は、
ガスの充気の妨げとならないようにガス配管331の出口
にあたる所に貫通孔があけられている。

第６図はタンク２の端末部322に部分放電検出器304を取
りつけた場合である。この場合、高電圧の中心導体14の
末端に対向するよう電極325が設けられている。

第７図は、第３図の現地盤1000をより詳細に示したもの
であり、この図において部分放電検出器304とアンテナ3
06により検出された電気的パルスやノイズはスペクトル
分析器308の中の周波数スペクトル分析部312により数10
KHz〜1.5GHzまでのスペクトルに分解され、後述する周
波数帯域ＡとＢのスペクトル分布と強さがスペクトル抽
出部313により抽出され、その結果がメモリ311に記録さ
れる。なお、スペクトル分析は部分放電検出器304から
の信号とアンテナ306からの信号に対して交互に行なわ
れる。

部分放電検出器304で検出される電気的パルスにはガス
絶縁機器１の内部で発生した部分放電によるものと、送
電線20やブツシング18自身で発生している大気空気中の
部分放電及び送電線自身がアンテナとなつてひろつてい
る放送・通信波等のノイズ（総称して外部放電と呼ぶ）
とが混在している。しかるに経験によれば、外部放電は
主に大気中の部分放電に起因するが、その放電電荷量が
数百pC（ピユクーロン）以下の場合には第８図（ａ）に
示すように400MHz以下の周波数成分で構成される。放電
電荷量が1000pCを超すと第８図（ｂ）に示すように400M
Hz以下の周波数成分の他に500〜1500MHzに周波数スペク
トルが現われる。一方、ガス絶縁機器１の内部で発生す
るSF₆ガス中の部分放電は500〜1500MHzの周波数成分で
構成される（第８図（ｃ））。このことから、前記周波
数帯域Ａは400MHz以下に属する特定の帯域、同帯域Ｂは
500〜1500MHzに含まれる特定の帯域と定める。

演算判定部309は、スペクトル分析器308によつて分析さ
れた結果を用いて、ガス絶縁機器１の内部で発生した部
分放電（内部放電と略称する）と外部放電の区別、内部
放電の大きさの決定、内部放電発生位置の判別を行う個
所であり、第７図にその判別のフローを示す。スペクト
ルパターン判定部314では次のパターン認識を行い、内
部放電か外来ノイズか判定する。

スペクトル分析器308からの出力は第９図に示す５つの
パターン（ａ）〜（ｅ）に分類される。このうち、
（ａ）〜（ｃ）は第８図（ａ）〜（ｃ）と同じものであ
り、内部放電と外部放電が共にない時には、スペクトル
分析器308と増幅器307自身の発生する白色雑音のみにな
り同図（ａ）のようにスペクトルのないパターンにな
る。大気空気中だけで部分放電が発生していて、しか
も、数百pC以下の放電電荷量の場合には同図（ｂ）に示
すように400MHz以下の成分が現われる。内部放電だけが
発生している場合には同図（ｃ）のように500〜1500MHz
の帯域にスペクトルが発生する。これに対し、第９図
（ｄ）は、小さな外部放電と大きな内部放電が共存した
場合であり、400MHz以下のスペクトルの強度H₁は500〜1
500MHzのスペクトル強度H₂より小になる。第９図（ｅ）
は1000pC以上の外部放電と小レベルの内部放電が共存す
る場合であり、この場合はH₁＞H₂になる。

したがつて、スペクトルパターン判定部314ではスペク
トルパターンが第９図の（ａ）〜（ｅ）のいずれに属す
るか判別することにより、表１に従つて部分放電の内外
部の発生位置を判別できる。即ち、タイプa,bのとき、
異常なし、タイプc,dはガス絶縁機器内部に異常あり、
タイプｅは不明と判定する。なお、表１のタイプａ〜ｅ
は第９図の（ａ）〜（ｅ）に対応する。

そして特にタイプｅのパターンの時には、第７図の帯域
Ｂ比較判定部315において、スペクトル強度H₂が予め設
定した機器に有害なレベルを越えているか否かを比較
し、越えている場合には異常の可能性あり、越えていな
い場合には異常なしと判定する。異常の可能性ありと判
定された場合には更に次のスペクトル減算部317へ進
む。

スペクトル減算部317では、アンテナ306からの信号を周
波数スペクトル分析しメモリ311内に格納されているデ
ータを用いて部分放電検出器304からの信号のスペクト
ル分析結果から減算する。アンテナ306は外部放電を高
感度に検出するため、そのスペクトルを減算することに
より外部放電のスペクトルを除去することができる。第
10図はその原理を説明している。同図（ａ）は内部放電
と外部放電が同時に発生している時に、部分放電検出器
304で検出した信号のスペクトル分布であり、400MHz以
下の成分と500〜1500HHzの成分の両者を含み、ちようど
第９図（ｄ）に相当する。アンテナ306で検出した信号
のスペクトル（第10図（ｂ））には400MHz以下の周波数
成分のほか500〜1500MHzにも周波数成分をもつ。（ａ）
と（ｂ）のふれを調節し減算することにより外部放電の
影響を除去したスペクトル分布（第10図（ｃ））がえら
れる。

第７図の残存スペクトル強度判定部318では、減算処理
して残つたスペクトルの強さを、予め設定した有害レベ
ルと比較し、それを越えていればガス絶縁機器内部に異
常ありと判定すると同時に、予め設定されたスペクトル
強度と放電電荷量の校正カーブから放電電荷量を求め
る。

さらに、表１のタイプｃの場合にはスペクトル減算する
ことなく直接に、また、タイプd,eの場合にはスペクト
ル減算した結果をスペクトル幅分析部319にとり込み、5
00〜1500MHzのスペクトルについて、特定の２つ以上の
周波数帯についてスペクトル幅分析を行い、内部放電の
発生個所を判別する。すなわち、内部放電は700MHz付近
と1300MHz付近に共に周波数成分をもつが、その付近に
発生するスペクトルの帯域幅は、ガス空間の内部放電と
スペーサ沿面の内部放電とでは一般に異なる。ガス空間
の内部放電は700MHz付近のスペクトル帯域幅と1300MHz
付近のスペクトル帯域幅は第11図（ａ）に夫々白丸と黒
丸で示すように放電電荷量が変わつても同等であるのに
対し、スペーサ沿面の内部放電では、同図（ｂ）のよう
に1300MHz付近のスペクトル帯域幅の方が広くなる。し
たがつて、この二つの帯域幅を比較することにより、ガ
ス空間の異常かスペーサ沿面の異常か判定を行う。

ところで、ガス絶縁変電所のように大規模なガス絶縁機
器では、内部放電発生位置と部分放電検出器304との距
離が長くなる。部分放電パルスがガス絶縁機器内を伝播
してくる間に、高電圧の中心導体14自身の抵抗とインダ
クタンス、及び、高電圧の中心導体14とシース２間の静
電容量、シース２自身の抵抗とインダクタンスにより、
部分放電パルスが変歪され、部分放電検出器304で検出
された時には、伝搬距離によつてスペクトル成分に変化
が生じる。この対策のために500〜1500MHz帯の少なくと
も２つ以上の特定の周波数帯F₁，F₂，F₃に注目し、予
め、ガス絶縁機器１のいくつかの部位において故意に模
擬内部放電を発生させ、その時のF₁，F₂，F₃の強度の絶
対値、相対強度F₁／F₂，F₂／F₃，F₃／F₁を測定し、第12
図のように標準パターンとして第７図の故障モードデー
タベース321に格納しておく。第12図において（ａ）は
たとえば第１図の断路部６の異常、（ｂ）は遮断路４の
異常、（ｃ）は避雷器15の異常という具合に対応ずけて
おく。そして第７図のスペクトル成分詳細分析部320に
おいて、F₁，F₂，F₃のスペクトル強度を抽出しその絶対
値および相対強度F₁／F₂，F₂／F₃，F₃／F₁を求め、故障
モードデータベース321に格納されている標準パターン
と比較することにより、最も類似度の高い標準パターン
を選択し、その標準パターンが得られた模擬内部放電発
生点付近を内部放電発生個所と判定する。

以上の第７図の各判定部314,315,318,319,320からの判
定結果を総合判定部322において総合的に判断し、内部
放電の発生の有無、内部放電発生場所、内部放電がガス
空間かスペース沿面か、内部放電の有害さ、内部放電電
荷量を表示部310に表示させる。

第３図ではスペクトル減算用の信号源としてアンテナ30
6を用いたが、第13図に示すように、他相からの信号を
用いることも可能である。

ガス絶縁機器1a,1b,1cは各々a,b,c相に対応し、各相と
も同一仕様で同一性能のものが使用されており、それに
つながるブツシング18a,18b,18c、送電線20a,20b,20cと
も同一仕様、同一規格のものが用いられている。外部放
電はa,b,c相の各送電線、ブツシングとも同一スペクト
ル、同一強度で出るので、各相を互に減算することによ
り外部放電をキヤンセルすることができる。ｃ相を基準
相と定め、（ａ相）−（ｃ相），（ｂ相）−（ｃ相）の
減算を行い、その残留スペクトルの絶対値が規定のレベ
ル以上になつたときに内部放電発生と判定し、その発生
相を表２に従つて決定する。

たとえば、表２において、〔（ａ相）−（ｃ相）〕の残
存スペクトルのレベルの絶対値が規定レベル以上でかつ
〔（ｂ相）−（ｃ相）〕の絶対値が規定レベル以下の場
合はａ相にb,c相にくらべて大きな部分放電が発生して
いることになり、内部放電発生相はａ相と判定される。
他の組み合せの場合も同様な考えで判定が行なわれる。
同様の判定は表３に示したように、規定レベルというも
のを設けないで、〔（ａ相）−（ｃ相）〕の残存スペク
トルの絶対値のレベルと〔（ｂ相）−（ｃ相）〕の残存
スペクトルの絶対値のレベルとで、どちらが大きいか比
較するだけで判定することもできる。

II.異物検出 第14図は、ガス絶縁機器１内部に存在する微小な異物、
特に絶縁性能低下の要因となる導電性異物を検出する微
小異物検出部のブロツク線図である。第１図のガス絶縁
機器１課電時には、そのガス空間内に高電界がかかつて
いるため、導電性異物30はクーロン力によつて飛びは
ね、タンク２に衝突する。第14図の微小異物検出部1000
では、タンク２の外表面に設置した音響センサにより衝
突音をとらえ、異物30の有無を知る。尚、1000は第１図
に示すように現地盤であるが、第14図ではこのうち微少
異物検出部のみを示している。本検出部は、微小な異物
30の有無の検出機能だけでなく、検出音が検出対象の微
小異物30の衝突音がどうかを識別する機能、微小異物30
の大きさの推定機能、音の発生位置の標定機能等を有し
ている。

第14図において、検出器50の一部であるAEセンサ410、
加速度センサ420はそれぞれタンク２の表面の高周波音
と低周波音を検出するためのものである。それぞれのセ
ンサ出力信号は、増幅器411,421で増幅され、バンドパ
スフイルタ412,422で必要周波数帯域のみ抽出される。
電気雑音検出器413,423は検出信号に混入するインパル
ス状の電気雑音を検出し、その発生タイミング信号t_i，
t₂を出力する。アナログスイツチ414,424は、発生タイ
ミング信号t₁，t₂で定まる電気雑音の発生期間のみ検出
信号（バンドパスフイルタ412,422の出力）をオフし
て、電気雑音をカツトする。検波器415,425は、検出し
た音響信号の包絡線に関する信号を抽出する回路であ
る。音源識別指標演算器460は、AEセンサ410、加速度セ
ンサ420の出力である高周波音と低周波音から、音源の
種類を識別するための指標である音源識別指標を演算す
る。この演算器460の出力信号としては、音源識別指標
信号473のほかに、AEレベル信号472、加速度レベル信号
474、音発生タイミング471がある。時間差演算器450
は、ガス絶縁機器１のタンク２表面に複数個設置された
AEセンサ410の、それぞれの出力信号の時間差の演算
や、電気雑音と音響信号の発生タイミングとの時間差等
を演算する。信号452は、他の音響計測系からの信号で
ある。異物判定器470は、音源識別指標演算器460の出力
をもとに異物の有無を判定する。異物診断器490は、時
間差演算器450と、音源識別指標演算器460の出力をもと
に、異物30の重さや材質、存在位置等の推定機能を有す
る。

以上、微小異物検出部1000の全体構成と主な機能につい
て述べた。次に、音源識別指標演算部460,時間差演算器
450,異物判定器470,異物診断器480について、さらに詳
細に説明する。

ガス絶縁機器１のタンク２表面を伝播する音としては、
微小異物30の衝突音のほかに、騒音や雨の衝突音があ
る。導電性すなわち金属性の異物30は、比較的硬いた
め、その衝突音の周波数成分は、高周波域まで伸びてい
る。一方、雨は柔らかいため、その衝突音は、比較的低
周波成分が大きい。騒音も空気中を伝播するため、高周
波成分はすぐ減衰して、タンク２表面を伝播する音は、
低周波成分が大きい。このため、検出音の低周波成分と
高周波成分の比率から、検出対象である導電性異物30の
衝突音か、他の要因で生じた音かの区別ができる。そこ
で、音源識別指標Ｒを と定義し、音源識別指標の値から、検出対象の導電性異
物30の衝突音か、他の要因で生じた音かを区別できる。
高周波音はAEセンサ410で、低周波音は加速度センサ420
で検出している。第15図に、音源識別指標演算器460の
詳細なブロツク線図を示す。音響検出回路461は、AEセ
ンサ410もしくは加速度センサ420の出力が、設定値を越
えて変化したとき、衝突音が減衰するに充分な時間幅の
パルスを発生する。ピークホルダー462,463は、音響検
出回路461の出力パルスの時間幅内のAEセンサ410および
加速度センサ420の出力の最大値をホールドして出力す
る。割算器465は、ピークホルダー462,463の出力比、す
なわち音源識別指標Ｒを演算する。タイミング回路464
は、ピークホールド完了時点で、一定幅のパルスを発生
する。第15図に示す回路により、AEセンサ410,加速度セ
ンサ420それぞれのピーク信号472,474と、音源識別信号
473,音発生タイミング信号471が得られる。第16図は、
第15図の音源識別指標演算器460を用いて、各種音源の
音源識別指標Ｒを演算した結果である。音源S_aは異物30
の衝突音、S_bは水滴（雨に相当）衝突音、S_cは手打音で
ある。音源識別指標Ｒにより、音源の推定が可能である
ことがわかる。また、音源識別指標Ｒの値が小さい場
合、それは雑音と判断して良いこともわかる。

第14図の時間差演算器450では、各信号間の時間差を算
出する。時間差算出の信号の組み合せは、以下の４通り
である。

（１）各AEセンサ出力信号間の時間差 （２）電気雑音とAEセンサ出力信号もしくは、加速度セ
ンサ出力信号との時間差 （３）商用周波数の基準タイミングに対する、AEセンサ
出力信号もしくは加速度センサ出力の遅れ （４）商用周波数の基準タイミングに対する、電気雑音
の遅れ AEセンサ出力が、正，負いずれかの設定値を越えたとき
のタイミングを、AEセンサ出力発生タイミングとする。
商用周波数の基準タイミングを、ここでは、負から正に
変化するときのゼロクロス点としている。それぞれの時
間差は、それぞれの信号の発生時間の違いの間のクロツ
クパルスの数を数えることで知るようにしてある。信号
の組み合せと、その組み合せの時間差は、信号451とし
て出力される。

異物判定器470は、音発生タイミング信号471が“1"とな
り、かつ音源識別指標Ｒが設定値を越えたとき、異物有
りと判定し、異物判定信号475のレベルを“1"とする。

異物診断器480は、異物測定信号475が、“1"となつたと
き、ある一定期間動作し、下記の３項目の診断と、後述
の４項目の診断を行なう。

（１）異物30の存在数 （２）異物30の存在位置 （３）異物30の重さ，材質 異物30の存在数は、異物30の発生要因と関連がある。ガ
ス絶縁機器組み立て時に混入して、完全にとりきれてな
い異物30は、あつたとしてもその数は少ない。一方、絶
縁不良等で極めてローカルな部分が過熱する場合、微小
で数多くの金属粉が発生する可能性がある。異物判定信
号475が“1"になる頻度は、異物30の存在数にある程度
依存する。そこで、異物診断器480の内部では、異物判
定信号475の発生率を演算して、現地盤1000内の表示器3
10に表示する。

異物30の存在位置の究明は、問題となる場所に異物30が
存在するかを判断するためと、異物除去作業計画立案と
実施のために極めて重要である。強風時，硬質の異物3
0、例えば金属片，砂等がまいあがり、タンク表面に衝
突する可能性がある。この場合、ガス絶縁機器１の設置
部近傍の風速と、異物判定信号475の発生率とは関係が
ある。つまり、風速が大きいと、発生率は増加する。こ
のため、異物診断器480では、風速信号485と、異物判定
信号の発生率との相関をとり、相関の強さが設定値を越
えたとき、異物30は、タンク２の外表面に衝突してると
判断する。つまり、問題となる位置に異物30は存在して
ないと判断するわけである。逆に、問題になる位置、す
なわち、タンク２内に異物30があると判断された場合、
その存在位置が、ガス絶縁機器１のどの部分にあるかを
調べることになる。このため、時間差演算器450の演算
結果を用いる。すなわち、隣接して配置されたAEセンサ
出力の時間差から音源位置、すなわち異物30の存在位置
を推定する。診断の結果、問題となる異物の有無と、異
物の存在位置に関する情報は、信号伝送ケーブル482を
通して、本館盤3000に送出される。また、異物があると
判断された場合、警報を発生し、表示器310に表示す
る。このとき、異物30の存在位置の時間変化も表示器31
0に表示する。

導電性異物30は、原理的には、その寸法が大きいほど絶
縁低下の要因になりやすいため、その重さと材質を知る
ことは、極めて重要である。クーロン力によりとびはね
る異物30の衝突音レベルは、ほぼ０から最大値の間に分
布する。この衝突音レベルの最大値は、異物30の重さで
決まる。また、音源識別指標Ｒは、衝突物体が硬く小さ
いほど大きく、柔らかく大きいほど小さな値をとるた
め、同一の重さでも、異物30の材質により変化する。そ
こで、第17図に示す方法で異物の重さと材質を推定す
る。第17図（ａ）は、異物質量対衝突音レベル特性であ
り、（ｂ）は、衝突物体の材質M_atをパラメータとした
異物質量対異物識別指標Ｒの特性である。これらの特性
は、あらかじめ、模擬の異物30をガス絶縁機器１の内部
に入れて測定したものである。実際の異物30の質量と材
質の推定においては、第17図（ａ）により、測定衝突音
レベルV_AE1から、質量M₁を推定する。さらに、第17図
（ｂ）を用いて、測定した異物識別指標R₁と、推定した
質量M₁から材質M_at2を推定する。材質M_at1はアルミニウ
ム、M_at2は銅，M_at3は鉄である。ここでは、衝突音レベ
ルV_AEとして、ある一定時間の衝突音レベルの最大値
を、異物識別指標Ｒとして、衝突音レベルが最大のとき
のＲの値を用いている。この衝突物体の質量と材質の推
定情報は、現地盤1000内の表示器310に表示されるとと
もに、本館盤3000に伝送ケーブル482を通して送られ
る。

異物診断器480は、異物30に関する診断以外に、その他
の要因にともなう音に関する診断機能を有している。こ
の診断機能は、異物判定信号475が“1"になつた場合だ
けでなく、単に音発生タイミング信号471が“1"となつ
たときでも、ある一定時間幅有効となる。その診断機能
は、以下の４項目である。

（１）AEセンサ出力と加速度センサ出力の発生位相の安
定性 （２）電気雑音とAEセンサ出力もしくは加速度センサ出
力の発生時間差の安定性 （３）雑音発生 （４）音源推定 AEセンサ410,加速度センサ420による検出音響信号の発
生タイミングが、商用周波数の位相に同期している場
合、部分放電にともなつて音が発生して、それを検出し
てくることが考えられる。このため、音の発生位相の平
均値と標準偏差の演算機構を有している。なお、各発生
音の位相は、時間差演算器450で演算ずみである。

電気雑音と検出音の発生時間差が安定してる場合も、放
電音を検出してくると考えられる。これも同様に時間差
の平均値と標準偏差から判断できる。そこで、時間差の
平均と標準偏差の演算機構を有している。

計測系に電気雑音が混入するほど、ガス絶縁機器１の設
置位置周辺で強い電磁波が存在することを知ることは、
他の計測系の動作状況を知るうえで参考データとなる。
そこで、電気雑音のみが発生してくることを、時間差演
算器450の出力から判定する。

異物診断器480では、問題となる導電性の異物30の衝突
音以外の他の音源についても診断する機能を有してい
る。雨の音，プラスチツクの衝突音などである。あらか
じめ測定した音源と異物識別指標データをもとに診断す
る。音源が、内部か外部かの判定は、前述の風速との相
関を用いることで行なう。但し、雨の音については、相
関をとらずに外部音と判断する。タンク２内部に、何ら
かの異物があると検出されれば、定検時に内部状況をよ
り詳細に検査すことになる。

以上述べた４つの診断結果、すなわち音の発生位相の安
定性、電気雑音と音の発生時間差の安定性，電気雑音の
みの発生の有無，音源の推定結果は、現地盤1000の表示
器310に表示されるとともに、本館盤3000に伝送ケーブ
ル482と通して送られる。

以上述べた異物検出部においては、音響検出を、２つの
センサで行なつているが、広帯域のAEセンサを用いれ
ば、単一センサでも、同様の機能が実現できる。また、
すべての構成要素は市販の回路素子を用いれば実現可能
である。AEセンサ410、加速度センサ420は、ここでは圧
電型を使用しているが、歪みゲージ等その他の原理のも
のを用いることも可能である。異物診断器480の機能
を、本館盤3000内で実現することも可能である。

III.振動測定（通電異常） 第18図は本発明の振動測定機能の構成を模式的に示した
ものであり、検出対象を遮断器４とし、検出器50として
圧電形加速度センサ420を用いたものである。遮断器４
の構成は接地電位の気密容器であるタンク２にブツシン
グ18,18′及び気密端子509,509′により中心導体14,1
4′が気密絶縁支持されており、可動電極506と固定電極
507よりなる遮断部508に接続されている。気密端子509,
509′の外は架空線20,20′により送電系統の送電線ある
いは他の送変電機器に接続され電流流路が構成される。
タンク２の内部は絶縁性ガスとして一般的にはSF₆ガス
が５気圧程度封入されている。この様な構成において以
下の原因による通電異常が考えられる。ｉ）電流遮断回
数過多により遮断部電極の損耗，劣化、ii）可動電極駆
動用操作器の不具合による投入不良、iii）チユーリツ
プコンタクト部の押圧ばねの劣化による接触力不足、i
v）組立不良による導体接続部のボルト締付力不足、等
である。これらの原因等で通電異常が発生し進展してゆ
く際に、比較的早い時期に接触部より振動が発生するこ
とが判つた。これを検出するためここでは加速度センサ
420をタンク２の外壁に設置し検出しているが、これ
は、通電信頼性を損なうことなく異常検出するため、外
部診断が望まれているためである。本発明にかかわる振
動現象は0.001〜0.1G程度と比較的大きいものであり、
周波数範囲も200〜5000Hz程度なので加速度センサ420に
ついては市販品をそのまま使用できる。取付法は専用の
ボスをタンク２に溶接しておくボルトで固定するのが好
ましいが、可搬式のものではタンク２の磁性体部分に磁
石で固定するのが便利である。専用ボスのない既納品に
設置する際は接着材で固定することも可能である。

加速度センサ420の出力信号は専用ケーブル511を通して
増幅器421に送られる。通常加速度センサ420の特性によ
りケーブル511の長さは数ｍ以内に制限されるので増幅
器421は加速度センサ420の近傍に又は現地盤1000内に設
置される。増幅器421の出力信号は伝送部2000を経て本
館盤3000内の帯域３波器514、ケーブル515、振動検出器
516に送られる。振動検出器516を変電所制御室内に設置
するため数十ｍ以上離して設置する場合、外来サージに
対するS/N比を向上するため、電気−光変換し光フアイ
バーケーブルを用いて伝送した後再び光−電気変換する
等考えられる。帯域３波器514は本発明に必須ではない
が、周波数200Hz以下の信号及び5000Hz以上の信号をカ
ツトすることによりS/N比が向上し、異常検出精度が向
上する。特に遮断器４の設置される環境においては商用
周波及びその倍の周波数を基音とする振動が電磁力等を
原因として多く存在するので前者の周波数帯をカツトす
ることは効果が大きい。検出器516は200Hz〜5000Hzの電
気信号を検出できるものなら基本的には何を用いても良
い。全体を一つの筐体に納めた可搬システムでは検出器
516は簡易的には交流電圧計を用いても良い。但し、周
波数特性が保証されていることを確認しておくことが必
要である。発生信号の中心周波数を見極めることが振動
発生源を特定する有力な手がかりになるのでできればシ
ンクロスコープを、好ましくはスペクトルアナライザを
使用するのが良い。

加速度センサ420による測定箇所は多い方が異常検出信
頼性の面からは好ましいが、第１図記載の単体遮断器４
ではタンク２中央付近で１点測定すれば通常の目的は達
成できる。多数の送変電機器をガス絶縁母線で接続した
いわゆるGIS構成のものでは目安として１つのガス区画
に１箇所程度の測定点を設けるのが良い。隣接するガス
区画間にはスペーサ等が挿入され、その接続部で振動が
減衰するためである。

異常判定基準としては測定箇所毎に平時のバツクグラン
ドノイズを測定しておき、その数倍程度に設定するのが
良いと考えられるが、その情報がないときは0.001〜0.0
1Gの間に設定すれば所期の目的は達成される。

万一異常振動が検出された際の発生源特定法としては、
その周辺で数点の振動波形を同時に測定し、それらの強
度比較から判定するのが精度の上からは最善である。

このようにして概略位置を特定したあと解体点検により
該当する箇所を確認すればよい。なお、上記振動発生時
には異常部に軽度の溶着痕跡が残されているので通電停
止した状態でも異常部を正確に特定できる。

第19図はさらに大型のしや断器４に本発明を適用した例
を示す。本実施例においては可動電極506及び固定電極5
07よりなる遮断部508,508′を２個直列に装備したもの
でありタンク２寸法も大きくなるため、検出器として加
速度センサ420,420′を２個設置している。高電位導体
部の通電不良時に発生する振動は主に固体部を伝搬する
ための加速度センサ420,420′の取付け位置は図示の如
く機械的に高導位部と接続された点近傍が好ましい。本
例では固定電極側導体522を絶縁支持する絶縁支持筒523
の固定されたタンクフランジ524部鏡板525に設置した。
これにより外部診断法で感度よく通電異常部から発生す
る振動が検出可能になる。

第20図はガス絶縁開閉所で用いられるGIS構成のものに
本発明を適用した例である。タンク4,4′,4″内に中心
導体14,14′,14″がコーンスペーサ10,11及び貫通導体5
29,529′により支持されている。実際のガス絶縁開閉機
器に於ては各種開閉器，測定器，避雷器，分岐機器等複
雑に構成されているがここでは簡単に中心導体14で示し
た。この様な構成においてはコーンスペーサ10,10′が
高電位部と接地電位部の機械的接続機構になるので加速
度センサ420,420′の設置位置はコーンスペーサ10,10′
もしくはその近傍に設置するのが好ましい。一般的なガ
ス絶縁機器においてはコーンスペーサ10,10′は隣接す
るガス区画を仕切る壁となつており、万一異常が検出さ
れたときは異常発生部位の位置標定できることが望まし
い。どのガス区画に異常があるか事前に標定できればそ
こだけを解体点検すればよく労力を大幅に削減できるた
めである。この目的に対しガス仕切板となるコーンスペ
ーサ毎に加速度センサを設置することにより、相互の加
速度センサによつて検出された振動の信号レベルの強度
比較により簡単に異常のあるガス区画を標定することが
可能になる。

本発明による異常検出精度向上の方策として、上述の検
出感度向上の他のS/N比の向上がある。雑音発生源とし
て一つは商用周波の通電電流そのものによる電磁力，磁
歪効果，誘導等によるものがある。実測によるとこれら
は本発明の目的とする振動検出の障害となる強度レベル
となるのは200Hz以下の範囲である。これについては前
述の如く帯域ろ波器等を通してカツトすることにより所
期のS/N比が得られる。希に変圧器等の近傍では磁歪振
動等比較的大きな振動が発生している場合もあるので、
異常検出装置設置時の初期値、可搬形システムでは平素
の値を通電電流値とともに測定・記録しておき、異常判
定時の参考値とするのが良い。他の雑音源として、物体
又は人等の接触，衝突によるものがある。しかしこれ等
は瞬間的に発生するものであり、繰り返し測定した複数
のデータの平均値を求めるいわゆる平均化処理により実
用上問題にならない小さい値として除去することは可能
である。風雨等連続雑音に対しては以下に述べる手段に
より除去することが可能である。

第21図，第22図に検出器516として周波数分析装置を用
いたときの出力波形を示す。横軸に周波数，縦軸に振
動強度Ｇの対数をとつている。第22図波形ａは正常通電
時で外部ノイズの比較的小さい状態である。周波数が20
0Hz以下の範囲では商用周波の通電電流による誘導，電
磁力等の成分があり異常検出には不向きなため、図はそ
れ以上の周波数範囲を示している。第22図波形ｂは風雨
等の外部ノイズの影響がある場合であり、波形ａに対し
上方にシフトしたものとなつている。従つて通電異常検
出の判定基準としてある値を設定し、信号レベルが単純
にその値を越えたとき異常とするのは外部ノイズレベル
が大きくなつたとき誤動作する可能性があり危険であ
る。第21図に示す波形は通電異常があるときのものであ
る。図示の如く通電電流周波数の偶数倍の周波数に大き
な振動成分があり、奇数倍の周波数では比較的小さい周
波数成分となる。これらの間は谷間となり振動成分が少
ない。第21図に示す通電異常時の波形に風雨等の外部ノ
イズが重なつたときは、第21図の波形が上方にシフトし
た波形に近い。従つて通電異常検出の判定基準として
は、通電電流周波数の偶数倍成分Ｐが、隣合う整数倍成
分の間の値Ｌに対して何倍かという値で示されるべきで
ある。具体的数値としては２倍〜10倍以上とされるべき
で検出信頼性を向上させる手段として複数のピークにつ
いて同様の検証をしてANDもしくはORをとるのが良い。

第23図はガス絶縁開閉所等検出箇所が多い場合に対応で
きるよう安価に構成したものである。前例と同じくタン
ク２外壁に加速度センサ420を設置し、現地盤1000内の
増幅器421を通した後狭帯域バンドパスフイルタ519,51
9′で処理するものである。バンドパスフイルタ519,51
9′の中心周波数は第21図Ｐ及びＬに設定されている。
さらに簡単にはバンドパスフイルタ519,519′を同調回
路で構成することも可能である。バンドパスフイルタ51
9,519′の出力は伝送部2000を経由して本館盤3000内の
コンピユータ520に送られ異常の有無を判定される。

風雨等の外来連続雑音の除去では、タンク近傍にダミー
の参照板を設け、その参照板に設置した加速度センサで
風雨を検出し、正規の加速度センサ420の測定信号から
減算処理、又は異常検出装置516の異常警報出力のロツ
ク、等も可能である。

上記雑音と本質的には類似しているが、遮断器断路器等
の操作時の振動，操作器駆動力発生のための等えば油圧
ポンプ駆動時にも高レベルの振動雑音を発生する。これ
ら変電所内の機器に対してはそれぞれの操作信号を取込
み、操作信号発令時に異常警報出力をロツクすることで
異常検出精度を向上することが可能となる。

前述の実施例によつてタンク振動を測定することによ
り、通電異常進展過程の比較的早い時期に通電異常部か
ら発生する200〜5000Hzの振動を検出することが可能と
なり、ガス絶縁開閉機器が地絡等の重大事故に至る前に
未然に阻止できる効果がある。

IV.温度検出（通電異常） 第24図は本検出法の根拠を説明したもので横軸に一日の
特刻，縦軸に測定点間の温度差を表わしている。温度差
は、変電所現地で相分離形GISを対象に直射日光を遮つ
て測定した温度について相間最大温度差を求め、年間を
通じての最大値を表示したものである。この結果より、
日没後22時〜６時迄の間は相間温度差が非常に小さく0.
5℃以下、日中ではやや大きく４℃前後になることがわ
かつた。この結果より、通電異常に伴う局所加熱をタン
ク温度上昇を検出するには夜間のタンク温度を測定し、
相間温度差が0.5℃以上に設定した基準値を上廻つたと
き異常有と判定する手法が有効である。

第25図に具体的実施例を示した。図はGIS構成の相分離
形ガス絶縁機器に上述の考え方を適用した例であり、遮
断器収納部周辺を示している。各相独立した気密構造の
タンク2,2′,2″が水平配置されており、内部は絶縁性
ガスとして穴弗化硫黄ガス802が充填されている。中心
導体14,14′及び遮断部804よりなる高電位部805が図示
しない絶縁スペーサ等により絶縁支持されている。ここ
での異常検出装置806は遮断器804の電極消耗による通電
異常検出を目的としており、遮断器804の直上に温度検
出手段として熱電対807,807′,807″からなる検出器50
が設置されている。本例は夜間温度測定を対象としてい
るため日照を遮る笠状の覆いは不要である。但し発錆防
止用の防水カバー、補強手段及び地絡時のサージ侵入を
防止する絶縁手段は必要である。熱電対807,807′,80
7″の出力は、増幅器421及びアナログデジタル変換部81
0からなる現地盤1000及び伝送部2000を経て、処理装置8
11からなる本館盤3000に送られる。処理装置811の機能
を第26図に示した。異常判定に先立つてまず時刻が夜間
10時〜６時の範囲かどうか判断し、その範囲にないとき
は測定結果に対し異常の判定をせず処理を終了する。上
記範囲にないときは熱電対807,807′,807″で測定した
それぞれの温度T₁，T₂，T₃に対し最大の温度差を求め
る。次にあらかじめ設定されている判定基準（ここでは
1.0℃）と比較し、判定基準以下のときはそのまま処理
終了するが上廻つているときは警報を発生する。警報の
種類として本例では処理装置に付属するプリンタで時
刻，温度測定値等を出力するのみであるが、最寄りの制
御所，指令所の保守員にランプ点滅もしくは警報音等で
報告するシステムも考えられる。さらに将来システムで
は変電機器の操作を掌る中央制御コンピユータに異常信
号として伝送するオンライン化も考えられている。以上
のシーケンスで処理を終了し、適当なインターバルで処
理装置はこのルーチンをくり返す。

上記実施例では温度測定点が３点であるが大規模変電所
を総合的に監視する将来システムでは測定点が数百点に
及ぶ場合も生じる。このような場合には形状の類似した
部品の測定点毎にグルーピングし、グループ毎に最大温
度差を求め、それぞれ判定基準と比較することにより、
環境温度の影響をさらに小さくすることが可能となる。

第27図は異なる実施例であり時刻が夜間10時〜６時迄は
前例と同一の判定基準１と比較し、それ以外の時間帯で
は日中の温度分布最大値にマージンをみた判定基準２
（ここでは５℃に設定）と比較するようにしたものであ
る。本例では熱電対センサに日照が直射するのを防止す
る覆い又は断熱材等が必要である。本例では日中に突発
的に発生し、数時間で地絡に至る重度の異常を検出する
ことが可能となる。

第28図は前例の考え方をさらに発展させたもので、第24
図に示した温度差最大値にマージンを加えたものを時刻
ｔの関数となる判定基準Ｈ（ｔ）として処理装置に記憶
しておき、時々刻刻の温度測定値を常時監視するように
したものである。本例では前例同様突発事故に対応でき
るが効果はさらに大きくなる。第24図に示す温度差の特
性は、遮断器の設置される変電所の地形，緯度，経度等
にも左右されるので詳細には現地据付け後第24図と同様
の特性を測定し最終的な判定基準とすることにより効果
は一層大きくなる。

本実施例によれば、タンク温度を夜間に測定し、求めた
速度差を比較すべき判定基準を、異常時に現われる温度
差以下に設定できるので、環境温度の影響による誤動作
を避け、しかも通電異常に基づく温度差を高精度で検出
できる効果がある。

V.サーモビユア 以下、赤外線放射温度計による測定法に関する実施例を
説明する。赤外線放射温度計を用いてガス遮断器のタン
ク表面温度分布を測定すると背景温度の影響により測定
誤差が大きくなる問題がある。一般的にガス遮断器は変
電所構内に屋外設置された水平方向の同筒形状であり、
赤外線放射温度計の計測部である赤外線カメラは地面上
に設置されるため、水平方向からガス遮断器を望むこと
が多くなる。このような配置では昼夜にかかわらず特に
晴天時に測定誤差が大きくなり、タンクの上部温度が低
く観測される。この現象を詳細に検討した結果、原因は
下記であることが判つた。すなわち、タンク表面におけ
る赤外線放射率は、タンク表面に対する赤外線の放射さ
れる方向に依存し、法線方向では大きく、斜め方向に傾
斜する程小さくなる特性によるものである。実際に放射
率を測定した例を第29図に示す。第29図（ａ）に示すグ
ラフ横軸の角度θは、第29図（ｂ）に示すタンク表面90
1の法線方向902に対する赤外線カメラ903の望む方向904
のなす角度である。縦軸の放射率εはタンクと同温の黒
体から放射される赤外線エネルギー理論値に対するタン
ク表面から実際に放射されるエネルギーの比である。図
示の如くθが大きい領域すなわちタンク表面に対して斜
め方向からの測定では放射率εが小さくなることがわか
つた。放射率εが小さいということはタンクから放射さ
れる赤外線の量が減ることの他、環境からタンクに入射
したエネルギーと反射率（反射率＝１−放射率）の積が
タンク表面で反射され見かけの放射エネルギーが変わる
ことが測定誤差の要因となる。このとき例えば屋内測定
の如く周囲温度と被測定物の温度差が小さいときは誤差
も小さいが、晴天時の屋外測定では青空は赤外線的にみ
た等価温度が−20℃〜−40℃と低く、タンクとの温度差
が大きいため測定誤差が大きくなる。以上述べた原因に
よつて同筒形タンクを測定する場合、タンク表面に対し
て赤外線カメラの望む角度の浅くなるタンク周縁部で誤
差が大きく、実際よりも低温に観測される問題があつ
た。

これを例えば被測定タンクを伏角20度で望む位置に赤外
線カメラに設置すると、タンク上部における法線方向に
対する赤外線カメラの望む角度θは70度となり、第29図
（ａ）より放射率εは0.8が確保される。伏角を30度と
すると角度θは60度となり放射率εは0.9となる。この
ように赤外線カメラを高所に設置することによつてタン
ク上部で高い放射率を確保することが可能となることが
わかる。一方、タンク内部に通電異常部があり局所過熱
が発生すると内部に封入された６弗化イオウガス等の絶
縁性ガスの対流を生じ、局所過熱部直上のタンク上部温
度が敏感に反応して温度上昇する。従つてタンク上部で
所定の放射率が確保できるようにすなわち測定誤差を小
さくするため高所に赤外線カメラを設置することによつ
て、早期に精度よく、局所過熱によるタンク温度上昇を
検出することが可能になる。

第30図は、変電所構内に送電線引込口を固定されるため
設置されている鉄構905を利用して検出器50に相当する
赤外線カメラ903を固定するようにしたものである。被
測定タンク2,2′,2″は相分離形ガス絶縁開閉機器の縦
断面図を示し脚907によつて地面908上に固定されてい
る。赤外線カメラ903の被測定タンクを望む伏角θ₁はタ
ンク上部における角度θと第29図（ａ）に示す放射率ε
の関係から、放射率0.9を確保できる30度以上にするこ
とが望ましいが、場所の制約等障害がある場合最悪でも
放射率0.8を確保する20度以上することが必要である。
それぞれに対応する温度測定誤差は、タンク温度10℃、
背景（天空）温度−20℃としたとき約３℃及び５℃であ
り、通電異常検出の目的で許容される誤差の限界であ
る。赤外線カメラ903は防水を兼ねた保護ケース909に収
納され、モータ910,歯車911,ローラ912,よりなる昇降機
構913により、滑車914にガイドされたワイヤ915を介し
て駆動され、鉄構に設けられた案内溝916内をケース909
に固定された車輪917が案内され昇降制御される。昇降
の目的は赤外線カメラ903の視野の調整も含むが、赤外
線カメラ903に内蔵された赤外線素子の冷却の目的で使
用される液体窒素を補充するため数時間おきに地上に降
ろす必要があるためである。赤外線カメラ903による測
定画像を処理する現地盤1000と同等機能を有する処理装
置918本体は変電所建屋919内の制御室に設置され、測定
ケーブル920により赤外線カメラと接続されている。

本実施例によれば鉄構を用いて赤外線カメラを設置する
ことにより既存の変電所施設でも容易に本発明を導入す
ることが可能である。また高所に赤外線カメラを設置し
たことにより一台のカメラで見渡せる範囲が広くなり、
変電所全体を監視するために必要な赤外線カメラの台数
が少なくてすむという波及効果がある。

赤外線カメラを保持するものは本例のように変電所設備
の鉄構の他、建屋，変圧器を収納する防音壁，専用に建
設された架台等高所を確保できるものならば制約はな
く、対象とする変電所の構成に合わせて選択できる。

第31図は異なる実施例を示している。図示のタンク２
は、相分離形２回線ガス絶縁開閉装置の一部であり、脚
907により地面908上に載置されている。赤外線カメラ90
3は地面908上にボルト921で固定された専用のポール922
上に上下方向及び水平方向の首振り角度を調整する機構
を内蔵したステージ923を介して設置されている。測定
ケーブル920及び回転ステージ923の制御ケーブル924は
地面908下に堀られたダクト925内を通つて制御室に設置
された処理装置918に接続されている。本実施例ではメ
ンテナンスの繁雑さを避けるため赤外線素子冷却に電子
冷却方式を採用した機種を用いている。液体窒素体のも
のに比較して若干測定精度が下廻わるが実用は可能であ
る。

本実施例では２回線のガス絶縁開閉装置の回線間に赤外
線カメラを設置したことにより、被測定タンクと赤外線
カメラの間の距離を短かくすることが可能となり、得ら
れた画像の分解能が良くなる効果がある。相間に設置し
ても同様の効果は得られる。

本実施例に於ても、赤外線カメラの望む方向の伏角θ₁
は測定対象とする領域内で望ましくは30度最悪でも20度
を確保することが必要である。

第32図はさらに異なる実施例である。タンク２は脚907
により地面908上に設置されている。ガス絶縁開閉機器
の母線部等ではタンク２の全長は百ｍ以上にも及ぶ場合
があり、固定形カメラでは総台数が増え測定結果の解析
処理が大がかりになる。本実施例では赤外線カメラ903
を自走式台車926に固定しタンク906の長手方向と平行に
配置した鉄構927上に固定した案内レール928上を駆動モ
ータ929により車輪930を伝達ベルト931で駆動し自走可
能としたものである。本実施例では１台の赤外線カメラ
で広範囲の測定が可能になることの他、どの測定点に対
してもタンク２上部表面に対して第29図（ａ）に示す角
度θを０度近辺に保つことが可能となり、測定誤差を最
小に押えることができる効果がある。

第33図は測定部位を特定するのに有利なマーキングに関
する実施例である。図はタンク２を上方から見た図であ
り、タンク表面上にシース形ヒータ932がリード線933に
より接続されタンク２にスポツト溶接された金具934で
固定されている。本例ではタンク内部に収納された導体
の接続部，開閉部等通電異常発生の要因を有する部位の
近傍にその直上を避けヒータ932発熱部を設けている。
ヒータ932の発熱量は１箇所につき数Ｗあれば充分であ
りタンク温度測定の誤差にはならない。こうすることに
よつて昼夜を問わず、温度分布が小さい場合でも赤外線
画像から簡単に測定位置を標定することが可能になる。
測定対象が大規模になり測定点数が多くなつたときはヒ
ータ932の形状，長さ，ピツチ等を測定点等に変えるこ
とにより本実施例の効果をより高めることが可能であ
る。

第34図は赤外線カメラ903と処理装置918の間の接続法に
関する実施例である。大規模な変電所では広範囲を監視
するため検出器50を構成する多数の赤外線カメラ903が
必要となる。これに対応して現地盤1000の機能を有する
処理装置918の台数が増え、経済的にも解析処理も大が
かりになる。これを避けるため本実施例では複数の赤外
線カメラ903と処理装置918の間に切換可能な分岐装置93
5を設け順次赤外線カメラ903を切換えて監視してゆくも
のである。これにより操作員は定位置に座つたまま順次
変電所全体を監視することが可能となる。将来の自動監
視システムにおいてコンピユータと処理装置を接続し、
画像処理技術を用いて自動監視することが考えられてい
るが、本実施例はこのようなシステムにおいても同様に
適用することが可能である。

本実施例によれば、被測定タンクより高所に赤外線カメ
ラを設置し、タンク上部において赤外線カメラの望む角
度が所定の放射率を得られるようにしたことにより、内
部の通電異常に伴う局所過熱に敏感に反応して温度上昇
するタンク上部の温度分布を正確に測定できるようにな
る効果がある。

本発明で用いられる第１図の検出器及び各検出器出力に
対する現地盤1000での処理内容の概略は以上の如きもの
であり、次に現地盤1000以降の処理内容について説明す
る。

一般にセンサからの信号は微弱な場合が多く、また機器
に直接取付けられるセンサ部で検出信号を処理して遠方
の監視装置3000へ伝送する方法は、電源供給の面、装置
コストの面で実用的ではない。この場合、監視対象とな
る機器の大きさ、配置構成、センサの種類、個数に応じ
て各センサの信号を途中で集約し上位系へ伝送する方法
が良く、第35図に例を示すように、個別機器1A〜1E対応
で集約する方法（同図（ａ）、数回線分の機器1A〜1Eを
一括して集約する方法（同図（ｂ）、ヤード単位で同一
ヤード内の機器1A〜1Iを集約する方法（同図（ｃ）等が
ある。これらはセンサの種別，個数、ヤードの広さ、将
来の増設計画等に基づき選択され、現地盤1000がその集
約機能を果している。

第36図で現地盤1000の構成例を説明する。

現地盤1000は通常マイクロコンピユータを中心とした弱
電機器で構成され、これが変電所構内というノイズ，サ
ージの環境が厳しい条件下に置かれるため、十分な配慮
な必要となる。

各種センサ50からの信号は、対応する信号ケーブル1001
を介して高耐圧アイソレーシヨンポート1002へ接続され
ている。ここは信号ケーブル1001から異常電圧が現地盤
1000内に侵入し装置が焼損したり、誤動作したりせぬよ
う保護する部分であり、センサからの信号の性質に応じ
絶縁アンプ，カツプリングトランス，フオトカツプラー
と言つた器具が採用されている。

各種センサ信号のうちアナログ量のまま入力されるもの
は、フイルタ1003,信号切換器1004を介しアナログ／デ
ジタル変換器（A/D）1005によりデジタル量に変換され
る。接点のON/OFF信号として入力されるものは、デジタ
ル入力回路（D/I）1006を介して取りこまれる。また、
センサ信号間の時間差等を計測するものは、カウンター
回路1007により時間が計測され、計測値をデジタル量と
して取りこませる。これらのデジタル化された信号は、
共通バスライン1008を介して中央処理装置（CPU）1009
により加工され、データは記憶ユニツト311に記憶され
る。

中央処理装置1009は、各種センサ50に応じた信号処理プ
ログラムにより入力された信号を処理し、所定の異常判
定アルゴリズムに基づき異常の有無を判定する。判定結
果等の情報は、通信ユニツト1013で伝送情報として所定
の書式に編集された後、変復調装置（モデム）1014によ
り伝送路2000の特性に合わせた信号に変換して上位系の
監視装置3000へ伝送される。また、これらの情報は、イ
ンターフエース1011を介して表示ユニツト310でも確認
できるよう構成されており、保守・点検に際し機器の近
傍で最新の監視データを確認できるように配慮されてい
る。

判定結果が機器に異常ありと判定された場合、上記系に
異常を報知するとともに、現地盤1000自身にもデジタル
出力ユニツト（D/O）1015部より接点出力を出せるよう
になつており、この信号を用いて盤面表示をしたり、よ
り高度なシステムの場合には、別途待機させてある高機
能移動形診断車への起動指令として使用し、高感度セン
サ等によるより詳細なデータ収集を直ちに実施させるこ
とが可能である。

監視対象機器が無人変電所にある場合、現地盤1000の機
能の活用法には２通り考えられる。１つは、内蔵の通信
ユニツト1013により情報を遠隔地にある有人の制御所へ
伝送し、ここの監視装置3000で監視する方法である。こ
の場合は、複数の変電所からの監視情報を１ケ所でオン
ライン管理することが可能となる。

他の方法は、診断情報を現地盤1000内に蓄積しておき、
定期的な巡視の際にデータを収集し、これをもとに機器
の健全性を診断するものである。蓄積データの収集は、
記憶媒体の回収、ポータブルパソコン等を利用したデー
タの回収及び盤内に小型プリンターを内蔵しておき、プ
リンター出力用紙の回収等の方法を実用的であり、保守
の形態に応じて適当な方法を選択すれば良い。

現地盤1000には複数のセンサからの複数の種別の情報が
集約されるため、中央処理装置1009ではこれらを処理す
るに際して時分割に対処すようになつている。即ち、診
断情報の中には、部分放電監視のように、万一機器に異
常が発生した。

現地盤1000と上位系の監視装置3000との間の情報は、前
者から後者への上り情報が主となる。一方、現地盤1000
における異常判定を行なうための基準値は、環境条件、
機器の状態条件等に応じて変動する必要がある場合と
か、粗い監視で異常が検出された場合に、引続き細密監
視を行なうと言つた指令情報が必要となり、これらは下
り情報として監視装置3000から現地盤1000へ伝送されて
くる。

現地盤1000でのデータ記憶量は、監視項目に応じて変化
するが、基本的には、万一の障害により伝送路2000が断
となつた場合、復旧するまでの間の情報量を蓄積できれ
ば良いと言う観点から、余裕を見込んで記憶容量を設計
すれば良い。

現地盤1000には複数のセンサから複数の種別の情報が集
約されるため、中央処理装置1009ではこれらを処理する
に際して時分割に対処すようになつている。即ち、診断
情報の中には、部分放電監視のように、万一機器に異常
が発生した場合に、その異常徴候が継続して検出される
ものと、CB等の開閉時間の監視，雷サージの計測等現象
発生が単発的でかつ何時生ずるか不明のものとがある。
これらは全て第37図に示すように、基本タスク，データ
処理タスク，伝送タスク等、複数のタスクを順次起動さ
せて処理するようになつている。ここで処理時間の関係
で順次起動されたタスク処理で間に合わぬセンサ信号の
処理に対しては、別途専用の処理ユニツト、例えはカウ
ンターユニツト1007で所要の時間分解能で処理された後
のデータがメインのタスクでとりこまれ、データ処理さ
れる。

個別タスクの１つに各種センサの健全性及び装置1000自
身の健全性を診断するプログラムも組込まれており、定
期的にチエツクすることにより、現地盤全体の信頼性を
維持することが可能となつている。

次に伝送路の実施例について説明する。

現地盤1000での収集情報を上位系へ集めるために、変電
所構内に伝送路が形成される。この場合、現地盤1000で
異常判定を行なうに際し他の現地盤での診断情報をリア
ルタイムで参照する必要がある場合と、そうでない場合
とで伝送路の構成に制約が生じる。後者は単に複数の現
地盤1000と上位系の監視装置3000との間を第38図に示す
ようにn:1の接続で対応することも可能であり、コスト
的にも安価なもので構成できる。

前者の場合は、第39図に示すように（Ａ）のループ式又
はスターカツプラー1017を用いた（Ｂ）のスター式とい
うように現地盤1000相互間の情報交換が可能となるよう
に構成する必要がある。これは伝送の手順等が複雑であ
りコスト的にも前者に比し高価となるが、他の保護装
置，監視制御装置等の間で連携をとることも可能であ
り、より高度な監視システム構築に有用となる。

いずれの場合も、伝送路2000が変電所構内を張り巡らさ
れることより、耐ノイズ性の面から光フアイバーを用い
た光伝送路が適当である。

第41図に本館盤3000のハード構成を示す。通信インター
フエース3005は、現地盤1000から伝送部2000を経由して
伝送されて来るデータを受け取り、演算部3001の指示に
より、データ部3003へそのデータを格納する。演算部30
01では、前述のデータとルール部3002の内容により、判
断，処理し、その結果を表示部3004、およびI/Oインタ
ーフエース3006へ出力する。I/Oインターフエース3006
は、音声出力3007および表示灯3008へ信号を出力する。
データ部3003には、センサ50によつて検出・現地盤1000
で処理されたリアルタイムの機器状態のデータが、過去
から現在まで時系列的に整理収納されている。さらに、
演算部3001が判断・処理に必要である異常限界値，点検
修理方法，修理費用および各計器の過去の故障内容等の
データが収納されている。ルール部3002には、その時点
における稼動中の機器の健全状態を、演算部3001が総合
的に判断し、その後の処理を決定するためのルールが収
納されている。表示部3004は、演算部3001の判断結果
を、保守員が理解しやすい形で出力するもので、CRT又
は液晶表示器等を使用している。

次に本館盤3000でのソフトウエアの処理調内容について
第40図により説明する。

同図（ａ）において、センサ部50Nによつて検出された
集収データは、現地盤1000の判定部70Nによつて、基準
値70Rのデータを基準にして判断され、診断部80Nで異常
値か否かの診断がなされる。診断部80Nの診断結果およ
び集収されたデータは、伝送部2000によつて、本館盤30
00へ送られ以下の処理が実行される。現地盤1000におけ
るこのデータ集収作業は、一定周期毎、又は、本館盤30
00からの指令により実施される。

格納部90Lでは、伝送されて来たデータを、項目単位
に、時系列的に第41図のデータ部3003へ格納する。診断
部80Nの結果が異常有の場合、次の処理を実施する。使
用可能期間の予測計算部90Aでは、異常時に集収された
データ、その機器が運転可能な異常データの限界値を示
す異常限界値91A、および過去のデータトレンド値か
ら、異常の前徴は現われたけれども、また運転継続可能
な期間を予測する。例えば、通電機能の場合は、異常部
の温度上昇値がT1℃であり、使用可能な温度上昇値が周
囲環境から判断してT0℃（このT₀の値は、一定周期毎に
周期環境によつて更新される）とすると、その異常部の
現時点までの温度上昇率がΔＴであるならば、使用可能
な期間tRは、 tR＝（T₀−T₁）×α／ΔＴ） α：余裕率 として予測される。次に修理方法判断部90Bでは、異常
が検出された部分と、ガス絶縁機器１の各構成部分単位
に点検および修理を実施する場合の解体・交換および調
整方法のデータを収納している点検・修理方法のデータ
部91Bとのデータにから、修理の方法、修理に要する期
間を判断する。修理に要するコスト計算部90Cでは、構
成部分の修理に要する費用のデータが収納されている修
理費用データ部91Cのデータから、修理に要するコスト
を計算する。以上の処理を完了すると、出力部92Aで
は、マン−マシン性を考慮して、出力画像92aのよう
に、関連する必要情報を一画面に構成して出力する。通
電機能の診断を例にすると、通電異常部92a1,運転継続
可能期間（tR）92a2,解体・修理方法92a3、修理に要す
る概略費用92a4,異常時点で計測された温度上昇値（T
1）92a5,温度上昇限度（T₀）92a6を一画面に出力する。

診断結果の表示出力方法の変更例を第40図（ｂ）を用い
て次に説明する。この例では、異常が発生した場合のみ
ではなく、正常時においても集収データの表示要求があ
つた場合に、保守員が機器の状態を判断しやすいように
出力画面を構成するものである。同図（ｂ）の過去の故
障データ部91Dには、機器の構成部分単位に過去に発生
した故障内容と故障の原因、そのとき集収されたデー
タ、同時に異常が検出された部分の名称とデータおよび
その部分に電気的および機械的に関連する部分の順序付
したデータが収納されている。過去の故障データ部91D
の内容は、異常が発生するとそのデータも追加され、自
動的に更新される。計算、および解析データの処理順位
決定部90Dでは、まず異常があつた場合について説明す
る。異常が発生した部分の過去の故障データ部91Dのデ
ータから、同時に異常が発生した部分を第一に、次に電
気的および機械的に関連度の高い部分の順位を決定す
る。データ処理部90Eでは、異常発生部のデータ、次に
過去に同時に異常が発生した部分、それから、電気的，
機械的に関連度の高い部分のデータから処理を実行し、
使用可能期間の予測計算90Aと同じように異常の進展状
態も予測する。画像表示データの決定部90Fでは、デー
タ処理部90Eで処理された順位と、異常の内容から一画
面に出力するデータの種類を決定する。出力部92Bで
は、画像表示データ決定部90Fで決定されたデータを出
力画像92bのように表示する。この例は、通電機能の診
断結果が異常の場合であり、異常部の位置を92b1に、異
常部のトレンドと異常の進展の予測（点線）を92b2に、
異常部に関連の高い順位から92b3,92b4の位置に表示す
る。次に、異常は発生していないが保守員からＡ部の状
態表示の要求があつた場合について説明する。指示され
たＡ部を基準にして、異常が発生した場合と同様に、同
時に異常が発生した実績があるか、次に電気的・機械的
に関連性の高い順位を、過去の故障データ部90Dによ
り、計算および解析データの処理順位決定部90Dで決定
する。データ処理部90Eで、決定された順位に従つてデ
ータを処理する。画像表示データの決定部90Fでは、指
示されたＡ部を中心に、一画面に表示するデータの種類
を決定する。出力部92Bでは、出力画像92Cのように表示
する。指示されたＡ部のデータを92c1の位置に、次に関
連性の高い順位から、92c2,92c3,92c4の位置にそれぞれ
表示する。この場合、当然ながら、関連性の高い順位か
ら、同一グラフに色別に表示することも可能である。

次に、異常が発生した場合に、異常判定の信頼性をより
高める方法について第40図（ｃ）を用いて説明する。現
地盤1000によつて異常と診断された場合でも、外部環境
の変化に起因することもあり、そのときは誤診断となつ
てしまう。この診断の信頼性を高めるため、異常が発生
した場合に、総合判断部90Gでは以下の処理を行なう。
異常が発生したと同時期に、雷，日射，雨，雪，塵埃等
の状態をセンサ50Bによつて検出し、変化量検出部60Nで
その信号の異常発生前との変化量を計算し、その変化量
が外部ノイズ信号として、異常診断に関与するか否か
を、外部ノイズ信号判定部80Pで判定し、この外部ノイ
ズ信号判定部80Pからの信号と診断部80Nからの信号によ
り、異常診断された結果が、実際にガス絶縁機器の内部
異常によるものか、又は外部ノイズによるものかを判断
する。総合判断部90Gの判断結果、異常判定の基準値70R
を変更し、再度、データを集収して判定すべきか否かを
基準変更判断部90Hで判断する。変更の必要が無い場合
は、診断結果を、出力部92Dによつて出力する。基準値7
0Rが変更を要する場合、次に、センサの種類の変更を要
するか否かを、センサ変更判断部90Jによつて判断す
る。変更不要の場合は、データ集収の周期を変更する周
期変更部90Kで周期を変更して、同一センサシステムに
よつてデータを集収する。そして、再度異常診断を行な
う。別センサシステムによつてデータを集収しなけれ
ば、正確な異常診断が出来ない場合、およびさらに高精
度の診断によつて、異常の位置標定や異常の原因判定ま
で行なう場合には、別センサシステム部50Cによつてデ
ータを集収し、総合判断部90Gによつて判断する。

以下に複数の現象が同時に検出されたときの総合判断に
関する一実施例を示す。第40図（ｃ）に示す外部信号を
含めた総合判断ルーチン90Gにおいて表４に示す判断が
なされる。

上記の如く異常が検出されたとき、検出された異常の種
類と数により対応の仕方があらかじめ決められている。
表４はガス絶縁機器の母線部に対して決められた例であ
り、総合判定の仕方は対象と機器の性格及び重要度を吟
味して個別に決められている。表４に述べた異常の他に
も開閉部の操作器の操作特性を測定し開閉異常を検出さ
れることの他、ガス絶縁機器に封入されたSF₆ガス等の
絶縁性ガスのガス圧を測定するガス圧異常等も検出する
機能を備える場合がある。これらのシステムにおいては
それらの異常も含めて総合判断がなされる。

次に、異常を検出したときに本館盤3000で行なわれる機
能について第42図を用いて説明する。

ガス絶縁機器１の部分放電により電気的パルス電圧，電
圧的パルス電流，音，タンク壁の振動加速度，光，SF₆
ガスの分解等が発生する。これらの諸量の内、少なくと
も１つ以上の量を検出するため検出器50a,50b,50cが取
りつけられている。各検出器50a,50b,50cで検出された
信号は現地盤1000で処理されたのち、その処理データが
伝送部2000を介して、各検出器毎に本館盤3000にとり込
まれる。本館盤3000はとり込んで処理データに重みずけ
をすべきか否かの指令を行う重み付け指令部351、この
指令部からの指令により各処理データに重みづけしそれ
に基づいてとるべき処置を指示する異常処理指示部35
3、異常の程度と種類に応じてとるべき処置を格納した
異常処理データベース354、ガス絶縁機器１の余寿命を
推定し表示する余寿命診断部356、この診断部356の推論
のためのデータを提供する余寿命データベース357、お
よび、余寿命診断結果を表示する余寿命表示部358から
成る。

重み付け指令部351では、特定の検出器5aからの処理デ
ータが予め定めたしきい値と比較され、しきい値以下な
らば各検出器5a,5b,5cからの処理データに対する重みづ
けの係数Ｗとして０が、しきい値を越えたならば０以外
の重みづけ係数が発生される。重みづけ係数Ｗは検出器
５の検出対象によつて特定の値をとり、鈍感な検出器ほ
ど重みづけ係数が大きくなるように設定される。たとえ
ば、検出器5a,5b,5cでセンシングしている量をセンシン
グ量a,b,c、異常に対する敏感さをセンシング量c,b,aの
順とすれば、表５に示すように重み係数W_a，W_b，W_cが定
められる。このとき、W_a≧W_b≧W_cである。

重み付け判定部352では、重み付け指令部351で生成され
た重み係数を用いて、各検出器5a,5b,5cからの処理デー
タのレベルT_a，T_b，T_cの重みづけが行なわれた異常指数
Ｓが演算される。この演算は次式で行なわれる。

Ｓ＝W_aT_a＋W_bT_b＋W_cT_c 異常処理指示部353では、この異常指数ＳがS₁，S₂，
S₃，…（S₁＜S₂＜S₃）にランクずけされ、各ランクに応
じてとるべき処置を異常処理データベース354の中から
捜し出し指示する。とるべき処置は、異常の種類によつ
て異なるため、当該データベース354の中には表６に示
すように異常の種類L,M,N毎に格納されている。すなわ
ち、異常の種類がＬで異常指数がS₂の時にとるべき処置
はX₂、異常の種類がＮで異常指数がS₃の時にとるべき処
置はZ₃のように対応ずけられている。

部分放電が発生すると、その放電電荷量Ｑは第43図に示
すように時間ｔとともに大きくなる。その変化は一般に
印加されている電圧V₁，V₂，V₃により異なる。この関係
を異常の種類L,M,Nごとに予かじめ求めておき、余寿命
データベース357の中に格納しておく。すなわち、表７
に示すように、異常の種類L,M,Nに対し放電電荷量Ｑと
電圧V,時間ｔの代表的な関係式Ｑ＝F_L（V,t），F_M（V,
t），F_N（V,t）として格納されている。

余寿命診断部356では、表７の関係式を用いて、現在セ
ンシングした異常指数Ｓと電圧V,時間ｔの間に同じ関係
が成り立つとして今後の時間に対する推定カーブを計算
し、その結果を余寿命表示部358で表示する。表示部で
は、第44図に示すように、たて軸に異常指数S,横軸に時
間ｔをとり、異常指数のランクS₁，S₂，S₃を示す直線，
異常指数の現在までの変化を示す曲線Ｓ′，余寿命診断
部356で推定された今後のＳの変化を示す曲線S_L，S_Hが
表示される。ここで、S_L，S_Hは第43図のＱ−ｔ曲線のば
らつきに対応するもので、夫々、最も長寿命な場合と最
も短寿命な場合に対応する。この表示をすることによ
り、現在の時刻t₁から何日後にランクS₂とS₃を超えるの
か一目で把握することができ、計画的な保守・修理が可
能になる。当然のことながら、曲線Ｓ′はS_H，S_Lと区別
できるように、実線と破線の使いわけ、色を変える等の
工夫が行なわれている。また、曲線Ｓ′，S_H，S_Lのほか
に、各ランクを超えるまでにかかる時間をランクS₁寿
命，ランクS₂寿命，ランクS₃寿命として画面もしくは図
面中に表示すると、もつと正確に余寿命を知らせること
ができる。

第45図に異物が検知された場合の、使用可能期間の推定
と、保守情報提示にかかわる処理の流れを示す。

現地盤1000から、異物検知したとの情報を本館盤3000が
受けると、初めに異物30の長さの推定を行なう。

導電性異物30が、ガス絶縁機器１の内部でクーロン力に
よりとびはねている場合、異物30自体が有する電荷がタ
ンク２との衝突などで放出されるため、部分放電検出器
304により、その放電電荷量が検出される。第46図は、
異物30の長さL₁，L₂，L₃をパラメータとしたガス絶縁機
器１の印加電圧対放電電荷量特性である。図で示すよう
に、異物30の長さと放電電荷量には、密接な関係があ
る。放電電荷量は、本発明のシステムでは連続的に監視
しており、ガス絶縁機器１の印加電圧と、放電電荷量の
関係から異物30の長さが推定できる。異物30が介在する
印加電圧対放電電荷量特性は、あらかじめ模擬的に異物
30を使つて測定しておく。

異物30が存在しても、印加電圧の大きさによつては、ガ
ス絶縁機器１の運転続行に大きな支障がない場合もあ
る。このため、地絡にいたる印加電圧の大きさ、すなわ
ちフラツシユオーバ電圧V_OF1，V_OF2を推定する。ここ
で、V_OF1は、商用周波数を印加した場合のフラツシユオ
ーバ電圧である。V_OF2は、インパルス状の電圧印加の場
合のフラツシユオーバ電圧である。異物30の長さと、フ
ラツシユオーバ電圧V_OF1，V_OF2の関係は、あらかじめ測
定したデータを記憶しておけば、異物30の長さがわかつ
ているので、V_OF1，V_OF1が推定できる。

ガス絶縁機器１の定格電圧V_tに安全率k₁を乗じた値より
V_OF1が小さければ、すなわち、フラツシユオーバ電圧V
_OF1と定格電圧V_tが近い値ならば、遮断器切断等のガス
絶縁機器の停止処理を行なう。フラツシユオーバ電圧V
_OF1が安全率k₁を見込んでも定格電圧V_tよりも大きいと
きは、次の処理を実施する。

V_OF2とk₂・V_imの比較部分は、雷撃によるガス絶縁機器
１の印加電圧の上昇で地絡が昇じる可能性があるかどう
かをチエツクしている。V_OF2は、インパルス状のフラツ
シユオーバ電圧であり、k₂はその場合の安全率、V_imは
雷撃で予想されるインパルス状電圧のせん頭値である。
V_imは、過去のその場所におけるガス絶縁機器１の電撃
による電圧変化や、他の施設の雷撃による電圧変化等か
ら経験的に決められている。V_OF2よりk₂・V_imが小さい
とき、すなわち雷撃があつても地絡しないと判定された
場合、異物の位置や重さ等の情報を付して、安全である
ことを表示する。逆の場合、すなわち雷撃により地絡の
可能性がある場合、異物の位置や重さ等の情報を付し
て、要注意であることを表示する。この場合、さらに、
外部情報との総合診断部に、判定結果に関する情報を送
出する。

異物30が検知された場合、それが必ずしも地絡につなが
らない場合も、修理法の選択と、修理コストの計算を実
施する。

異物30の材質によりその修理法、すなわち異物除去法は
違つてくる。異物除去法は、下記の３種があり、異物の
存在場所や、その材質により選択する。

（１）タンク２の外表面に磁石をあて、通常、スペーサ
近傍に設置されてるパーテイクルトラツプまで異物を移
動させる。

（２）タンク２の外表面に圧電素子のアレイで構成され
る超音波モータを置き、異物30をクーロン力でとびはね
させながらパーテイクルトラツプまで移動させる。

（３）ガス絶縁機器１を解体し、洗浄液で異物30を洗い
おとす。

タンク２が非磁性材のステンレス等で、異物30が、その
材質の推定から磁性材である場合、もつともコストが低
い（１）の方法が選択される。ただし、タンク２に段差
があるような場合は、（３）の方法が選択される。タン
ク２が磁性材か、異物30が非磁性材の場合、（２）の方
法が選択される。この際、異物30の直径を、異物質量と
長さ，材質（密度）かに推定し、異物除去作業における
印加電圧の大きさを推定する。タンク２に段差があつて
パーテイクルトラツプ11まで移動できない場合（３）の
方法を選択する。

（２）の異物除去法を、第47図により、説明する。中心
導体14とタンク２の間に異物30が存在する。中心導体14
は、スペーサ10に支持されており、その近傍にパーテイ
クルトラツプ11が設置されている。圧電素子アレイ401
は、タンク２外表面に設置されている。異物30は、中心
導体14と、タンク２間に印加された電圧によりクーロン
力を受けとびはねている。タンク２内面は、拡大図のよ
うに振動しており、この波は、パーテイクルトラツプ11
側に進行している。このため、とびはねている異物30
は、パーテイクルトラツプ側に進み、ついには、パーテ
イクルトラツプ11に捕促される。

修理コストは、修理方法と、修理の位置に依存する。あ
らかじめ計算されて記憶されているコストテーブルと、
異物の移動距離からコストを算出する。

選択した修理の方法や、計算した修理コストを、異物の
存在位置等の関連情報とともに表示する。

以上述べた、使用可能性に関する判断結果と、修理に関
する判定結果は、ガス絶縁機器１の運用を効率的に進め
るうえで重要なデータとなる。

以下、タンク温度上昇測定による通電異常検出時の使用
可能期間予測計算法について説明する。第48図に示すブ
ロツク90Aは第40図における使用可能期間予測計算ブロ
ツクに対応したものである。このルーチンでは変電機器
に設置された検出器から本館盤に取込まれたタンク温度
上昇測定データ821をもとに、通電異常による局所過熱
を生じた部位の発生熱量を計算822する。その計算結果
と、同じく変電機器から本館盤に取込まれた異常部に流
れる通電電流データ823をもとに通電異常部に生ずる極
間電圧降下を計算824する。さらに、あらかじめデータ
として本館盤に入力・記憶されてる異常進展特性に関す
るデータ825に前記の極間電圧降下の計算結果を照らし
合わせて使用可能期間を求め826このルーチンを終了す
る。上述の計算ブロツクの詳細を以下に説明する。

温度上昇測定データ821の収集法としては本文中に述べ
た赤外線放射温度計及び熱電対による測定法の他白金抵
抗線式等測定法に関しては制約はなく、分解能0.5℃程
度が確保できるものなら基本的には何でもよい。但し、
検出信頼性を確保するためそれぞれの測定法に固有の問
題点を吟味し充分な測定精度の得られるものである必要
はある。

第49図に発熱量計算822ブロツクの機能を示す。図に示
す例では、タンク内のガス及び外部の大気の対流解析，
タンク及び高電位導体部の熱伝達を計算し各部の温度分
布を求める機能のある計算コード827と、タンク及び高
電位導体部の形状及び材料による熱伝達率等の物性定数
を記憶した記憶装置828から成つている。このルーチン
では計算開始にあたつてまず計算コード827から記憶装
置828に対して異常発生部位の位置情報829を与え、その
部位に対応する前記の形状諸元，材料物性定数830を受
けとる。これをもとに計算コード827は第48図温度上昇
測定データ821に、あらかじめ指定された精度で一致す
る温度上昇値が得られる迄発生熱量を変えて逐次計算を
続ける。結果が得られた時点で本ルーチンを終了し次の
ステツプへ進む。用いる計算機の能力によつては上記計
算に要する時間が長くなりすぎることもある。このとき
は例えば、大気の対流による損失は無視する、あるいは
三次元を二次元の簡易計算で代用する等の便法がとられ
る場合がある。さらに簡易化したものはあらかじめ各点
を対象に計算された第50図に示す発熱量に対するタンク
温度上昇の特性を記憶しておき、それを参照するのも可
能である。実際には高電位導体部を流れる通電電流によ
るジユール発熱と通電異常部からの局所発熱の影響で温
度上昇が決まるが、ここでいう温度上昇値は健全部に対
する異常部の温度差であるため、実用精度でこれは局所
発熱によるものと考えることができ、通電電流による温
度上昇分が無視できるためである。

第48図に示す通電電流に関するデータ823は異常部を流
れる電流そのものであり、変電機器に通常装備されてい
る電流変成器等で測定されたものを用いることが可能で
問題となる事項はない。極間電圧降下の計算824でも、
通電異常部は抵抗性でありオームの法則に従つて前述で
求めた発熱量を通電電流で割れば得られる。異常進展特
性データ825は実測が記憶されている。第51図に銅導体
の接合部を対象に測定された極間電圧の経時変化特性を
示す。上限831と下限832の間のばらつきはあるが、使用
期間を予測するにあたつての異常進展特性データ825は
実測の上限831にさらに余裕をみて決定される。通電限
界となる極間電圧V₁の決定は導体材料の熱による溶融が
始まる溶融電圧が採用されるべきであり、ここではV₁と
して銅の溶融電圧に等しい0.43Vとしている。溶融電圧
に関する考え方は例えば土屋全彌著総合電子出版社発行
電気接点技術（昭55年７月）等の文献に記載されている
ので参照願いたい。通電異常が検出されて電極材料の溶
融が始まる時間t₁は通常１ケ月程度である。第１図にお
ける使用可能期間計算ブロツク826では上述の異常進展
特性データに基づき、現状の極間電圧降下の計算結果を
照らし合わせて残り使用可能期間を決定する。

第52図は本発明になる診断システムの他の実施例につい
て示したものである。第40図−（３）及び第52図におい
て検出器III50Cは前述のガス絶縁機器１の絶縁異常、通
電異常及び異物検出用の検出器50とは異なり、雷，開閉
サージ等の異常電圧の検出，気温，降雨，風力等の気象
条件の検出，地震等の天変地異の検出及び系統，変電所
等の各種制御信号の検出等の外部信号検出用に設けられ
たものである。機器の異常判定で異常有りとなりより
信号が入つた場合、上述の各種検出器50Cの異常判定と
共に総合判断を行い、判定基準値の変更，検出器の変
更，検出周期の変更，システムの変更等を行うようにし
ている。

このような場合の例としては、次のようなものがある。

（１）機器から音響的な異常信号が検出されても遮断器
等開閉器の動作制御信号の有無により基準レベルを変え
る等の総合判断を行い、最終的な判定を行う（基準値の
変更）。

（２）異常電圧を検出した場合、絶縁異常検出の周期を
短縮する（検出周期変更）。

（３）機器の温度変化が大きくなつた場合、気温等との
総合判断により温度変化に応じ検出間隔を変化させる。
温度差が小さい場合には間隔を長く、温度差が大きい場
合には間隔を短くする（検出周期の変更）。

（４）絶縁，通電等の異常が検出された場合、寿命診断
の精度向上のために分解ガス検出器等によりガスの性状
を診断する（検出器の変更：検出器I50Aから検出器II50
B）。

（５）異常が検出された場合、移動式の別システムを導
入して位置標定等の高精度化を図る（システムの変更：
システムA90SAからシステムB90SB）。

通常機器で発生する異常は確率的に極めて低いため、大
規模な高価なシステムを組むことは経済的に不利なもの
となる。すなわち、センサの種類及びセンサ取付け数を
極力少なくしたシステムが用いられる。第52図に示すシ
ステムA90SAはこのような簡易化されたシステムを示
す。このような状況下において、システムA90SAにより
異常と判定した場合の２次的な精密診断、あるいは定期
的な機器の精密診断において別のシステムB90SBを使用
する方法がある。システムB90SBとしては、システムA90
SAと同様、常置されている場合と上述のように異常判定
の後あるいは定期精密診断時のみ移動し用いる場合とが
ある、例えば、システムA90SAとして前述した絶縁異常
診断システムのみとし、このシステムにより異常と診断
した場合にシステムB90SBとして絶縁，通電，異物等の
総合診断システムを導入するような形態となる。システ
ムB90SBは車に搭載された一括移動型が便利であり、複
数の変電所で使用することにより経済的にも優れたもの
となる。なお、変電所構内において、システムB90SBを
ロボツトのような形で設置することも可能であり、シス
テムA90SAでの異常検出により出動し、異常発生部での
詳細診断を行う方法もある。

第53図から第57図は異常検出した際にCRT,プリンタ等の
外部出力装置に出力され、運転者の便に供される情報を
示しており、このうち第53図は異常検出項目と各項目毎
の表示内容を示す。第54図は絶縁監視表示画面の一例、
第55図は記憶データのトレンド表示画面の一例、第56図
は温度特性トレンド表示画面の一例、第57図は記憶デー
タのプリンタ出力の一例を示している。

〔発明の効果〕

本発明によれば、実施例で述べたようにしてガス絶縁機
器に高感度の検出器を取付け、これによる信号から最適
なる周波数の抽出などを行い、適切なる信号の伝送，と
り込みを行い、エキスパートシステムなどによるアルゴ
リズムでデータを処理し、表示を行うことができるの
で、ガス絶縁機器の絶縁性能，通電性能の高精度の診断
を行え、異常の処置ガイダンス，寿命予測等の予防，予
測保全を適切に行えるシステムを達成できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の異常診
断システムの機能構成図、第３図は本発明の絶縁異常診
断システムの全体構成概略図、第４図〜第６図は本発明
の部分放電検出器の概略構造とその取付け構造を示す
図、第７図は本発明の実施例の中のスペクトル分析器と
演算判定部の機能を示す本発明の概略図、第８図は部分
放電の発生場所によるスペクトル分布のパターンの違い
を説明する本発明の概略説明図、第９図は５つのスペク
トルパターンの説明図、第10図は本発明のスペクトル減
算の原理の概略説明図、第11図はガス空間放電とスペー
サ沿面放電によりスペクトル幅が相違することを示す本
発明の概略説明図、第12図は模擬内部放電を起し内部放
電位置とスペクトル強度の標準パターンの関係を示す本
発明の原理説明図、第13図は本発明の別の実施例の概略
説明図、第14図は微小異物検出のブロツク線図、第15図
は音響識別指標演算器のブロツク線図、第16図は音響識
別指標演算結果例、第17図は異物材質判定図、第18図は
本発明の振動測定システムの構成例、第19図は遮断器に
本発明を適用した例、第20図はガス絶縁開閉装置に本発
明を適用した例、第21図，第22図は周波数分析出力波形
例、第23図は振動測定システムの他の構成例、第24図は
本発明の温度測定法の根拠の説明図、第25図は本発明の
温度測定システムの構成例、第26図〜第28図は温度測定
処理装置の機能、第29図は赤外線放射率の測定例および
ガス絶縁機器のタンクと赤外線カメラの方向の関係図、
第30図は変電所構内の赤外線カメラ取付実施例、第31
図，第32図は第30図の他の実施例、第33図はマーキング
の実施例、第34図は赤外線カメラと処理装置の接続実施
例、第35図は信号伝送方法の例、第36図は現地盤の構成
例、第37図は情報の時分割処理例、第38図は信号伝送路
の実施例、第39図はリアルタイム式の信号伝送方式、第
40図は本館盤のハード構成、第41図はソフトウエアの処
理内容、第42図は絶縁異常診断システム、第43図は放電
電荷量の時間特性、第44図は異常指数の時間特性、第45
図は異物検出処理の流れ図、第46図は放電電荷量と印加
電圧の関係、第47図は異物除去法、第48図は通電異常使
用可能期間計算ブロツク、第49図は発熱量計算ブロツク
の機能、第50図はタンク温度上昇と発熱量の関係、第51
図は極間電圧の時間特性、第52図は本発明による診断シ
ステムの他の実施例図、第53図は異常検出項目と各項目
毎の表示内容を示す図、第54図は絶縁監視表示画面の一
例図、第55図は記憶データのトレンド表示画面の一例
図、第56図は温度特性トレンド表示画面の一例図、第57
図は記憶データのプリンタ出力の一例図を示している。 １…ガス絶縁機器、２…タンク、４…遮断器、10…スペ
ーサ、14…高圧導体、30…異物、50…検出器、60…信号
処理、70…判定、80…診断、90…総合診断、90A…使用
可能期間の予測計算、90B…修理に要するコスト計算、9
1…記憶部、91D…過去の故障データ、92…表示、92A…
出力、90SA…異常診断システムＡ、90SB…異常診断シス
テムＢ、304…部分放電検出器、308…スペクトル分析
器、309…演算判定部、310…表示部、351…重み付け指
令部、356…余寿命診断部、410…AEセンサ、420…加速
度センサ、421…増幅器、470…異物判定器、480…異物
診断器、824…極間電圧降下計算、826…使用可能期間計
算、901…タンク表面、903…赤外線カメラ、918…処理
装置、1000…現地盤、1005…A/D変換器、1006…Digital
Input、1013…通信、1014…モデム、1015…Digital Cu
tput、1017…スターカツプラー、2000…伝送部、3000…
本館盤、3001…演算部、3002…ルール部、3003…データ
部、3005…通信インターフエース。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 泉 茨城県日立市森山町1168番地 株式会社日 立製作所エネルギー研究所内 (72)発明者 山極 時生 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 山田 洋 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 沢入 光雄 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 永井 一 東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地 株式会社日立製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高圧電力機器に設置され、該高圧電力機器
   内部の部分放電を検出する複数の電磁波検出器に基づい
   て高圧電力機器の異常の状態を出力する高圧電力機器の
   異常診断システムにおいて、該電磁波検出器からの信号
   を周波数成分に対応した信号に変換する手段と、 該高圧電力機器の外部で生じた絶縁異常を示す信号を除
   去するために該周波数成分に対応した信号を演算する手
   段と、 該高圧電力機器の振動を検出する検出器と、 該振動検出器からの信号のうち200〜5000Hzの周波数範
   囲の信号のうち通電電流周波数の整数倍の周波数成分と
   隣合う整数倍の周波数成分までの間の成分とを比較する
   手段と、 該演算結果に基づいて該高圧電力機器内部の絶縁異常を
   判定するとともに該周波数成分比較結果に基づいて通電
   異常を判定する手段と、 該判定手段の結果を出力する手段とからなることを特徴
   とする高圧電力機器の異常診断システム。