专利名称：部分放电判断方法和部分放电判断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及判断是否有气体绝缘设备内部产生的部分放电的部分放电判 断装置和部分放电判断方法。
背景技术：
本申请发明人在非专利文献1中揭示已有的气体绝缘设备的部分放电判断 方法。该方法根据在模式级详细分析并验证气体绝缘设备内部传播的电磁波的
研究结果，从高次TE模式中，特别着眼于能有意充分利用气体绝缘设备的绝 缘隔板的外周方向上具有显著的强度分布的特征的TEll模式，将其作为检测 区。根据气体绝缘设备的绝缘隔板的外周方向的显著强度分布验证TEll模式 电磁波确实存在，而且跟踪该模式的电磁波在气体绝缘设备内部的传播时的模 式变化，从而能进行进一步可靠且高级的诊断。
非专利文献1揭示的已有方法中，因部分放电而在容器内部产生的电磁波 在金属容器内传播，并检测出泄漏到外部的该波，但将GIS (Gas Insulated Switchgear:气体绝缘开关装置)作为单纯的直管、L状、T状结构，利用在模 式级验证气体绝缘设备内部的电场强度分布的结果，建立检测方法和检测装 置。然而，实际的GIS中，电磁波进行传播的容器内部存在支撑中心导体的柱 状撑档或称为电场屏蔽板的凹凸结构物，而形状不单纯，所以存在该部位产生 的模式的变化与非专利文献l揭示的考虑方法不同的情况。因此，仅用非专利 文献1揭示的方法实施判断时，现实的设备中可能做出误判。
专利文献1:日本国专利申请，专利申请2005 — 084305的说明书，2005 年3月23日申请
非专利文献l:冈部成光等著"GIS中利用电磁波模式变换的部分放电
诊断方法"，平成17年电气学会电力电能部门大会预约文稿331
本发明是为消除上述问题而完成的，在跟踪电磁波在气体绝缘设备内部传
5播时的模式变化的部分放电判断方法和部分放电判断装置中，将能有意充分利 用在气体绝缘设备的绝缘隔板的外周方向尤其具有显著的强度分布的特性的 TEll模式作为检测区进行设定。而且，本发明的目的在于提供一种精度高的 部分放电判断方法和部分放电判断装置，这种精度高的部分放电判断方法和部 分放电判断装置在以模式级详细分析并验证气体绝缘设备内部传播的电磁波 的研究结果中，还增加对气体绝缘设备的内部结构的验证结果，并且又添加考 虑气体绝缘设备的实际内部结构又更切合实际的、气体绝缘设备。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的部分放电判断方法，用绝缘隔板对封入绝缘 气体的圆筒形金属容器进行分区，并用所述绝缘隔板支撑中心导体的方式构成 的绝缘设备作为对象，判断是否有所述金属容器的内部产生的部分放电时，由 电磁波检测器在所述绝缘隔板的外周方向多个部位检测出所述金属容器内传
播的电磁波信号，由TE11检波器从检测出的所述电磁波信号利用截止频率提 取传播TE11模式而不传播TE21模式的频带的信号，由强度检测装置根据所 述TE11检波装置提取的信号的强度和所述外周方向的位置信息检测出所述金 属容器的外周方向的电磁波强度分布，以判断部分放电，其中具备输出气体绝 缘设备的内部结构信息的结构信息输出单元，根据所述强度检测装置检测出的 所述金属容器的外周方向的电磁波强度分布和所述结构信息输出单元的内部 结构信息，判断是否有部分放电。
又，本发明的部分放电判断方法中，所述金属容器具有L状的弯曲部，并 且分别在从所述弯曲部往两方延伸的所述金属容器中具备所述绝缘隔板，从所 述结构信息输出单元得到的所述绝缘设备的外形和内部结构信息表示以包含 所述L状的所述金属容器的轴线的平面为基准面时，所述弯曲部的中心导体平 行于所述基准面地连接结构物，而且所述结构物非以所述中心导体的轴上的点 为中心的点对称结构时， 一所述绝缘隔板上确认与所述基准面实质上平行的方 向具有2个峰值的强度分布，而且另一所述绝缘隔板上确认在与所述基准面实 质上平行的的方向具有2个峰值的强度分布的情况下，判断为所述L状的所述 金属容器内产生部分放电。又，本发明的部分放电判断装置，用绝缘隔板对封入绝缘气体的圆筒形金 属容器进行分区，并用所述绝缘隔板支撑中心导体的方式构成的绝缘设备作为 对象，判断是否有所述金属容器的内部产生的部分放电时，具有在所述绝缘隔 板的外周方向多个部位检测出所述金属容器内传播的电磁波信号的电磁波检 测器、从检测出的所述电磁波信号利用截止频率提取传播TEll模式而不传播
TE21模式的频带的信号的TE11检波器、以及根据所述TEll检波装置提取的 信号的强度和所述外周方向的位置信息，检测出所述金属容器的外周方向的电 磁波强度分布的强度检测装置，其中具备输出气体绝缘设备的内部结构信息的 结构信息输出单元。
根据本发明的部分放电判断方法或部分放电判断装置，由于具备输出气体 绝缘设备的内部结构信息的结构信息输出单元，因此能根据强度检测装置检测 出的金属容器外周方向的电磁波强度分布和结构信息输出单元的内部结构信 息，高准确度地确定气体绝缘设备内部是否存在部分放电。
又，根据本发明的部分放电判断方法或部分放电判断装置，由于具备输出 气体绝缘设备的外形和内部结构信息的结构信息输出单元，因此能根据强度检 测装置检测出的金属容器外周方向的电磁波强度分布、以及结构信息输出单元 的外形和内部结构信息，高准确度地确定气体绝缘设备内部是否存在部分放 电。
图1是将本发明实施方式1的部分放电判断装置安装在气体绝缘设备后的 组成图。
图2是从图1的Q-Q方向看的截面组成图。
图3是示出实施方式1的L状容器在产生部分放电时看到的圆周方向的电 磁波强度分布的图。
图4是示出实施方式2的L状容器在产生部分放电时看到的圆周方向的电 磁波强度分布的图。
图5是示出实施方式3的直管容器部分在产生部分放电时看到的圆周方向 的电磁波强度分布的图。图6是示出实施方式3的直管容器在产生部分放电时看到的圆周方向的电 磁波强度分布的图。
图7是示出实施方式4的T状容器在产生部分放电时看到的圆周方向的电 磁波强度分布的图。
图8是示出实施方式4的T状容器在产生部分放电时看到的圆周方向的电 磁波强度分布的图。
图9是示出实施方式5的T状容器在产生部分放电时看到的圆周方向的电 磁波强度分布的图。
图10是示出实施方式5的T状容器在产生部分放电时看到的圆周方向的 电磁波强度分布的图。
图11是将参考例1的部分放电判断装置安装在气体绝缘设备后的组成图。
图12是从图11的P-P方向看的截面组成图。
图13是以图解方式示出同轴线路中的TEM模式、TE11模式和TE21模 式的电磁场分布的图。
图14是示出一例容器内产生部分放电时的电磁波强度分布的图。
图15是说明参考例1的直管容器的部分放电判断方法的图。
图16是示出另一例图U的部分放电判断装置的判断部的组成图。
图17是示出一例图16的判断部中得到的强度分布图形的图。
图18是说明参考例2的L状容器的部分放电判断方法的图。
图19是说明另一例参考例2的L状容器的部分放电判断方法的图。
图20是说明又一例参考例2的L状容器的部分放电判断方法的图。
图21是说明参考例3的T状容器的部分放电判断方法的图。
图22是说明另一例参考例3的T状容器的部分放电判断方法的图。
图23是说明另一例参考例3的T状容器的部分放电判断方法的图。
图24是说明又一例参考例3的T状容器的部分放电判断方法的图。
标号说明
l是金属容器，2是绝缘隔板，3是中心导体，4是电磁波检测器，5是移 动装置，6是移动角检测装置，7是判断部，8是TE11检波装置，9是输入部， IO是强度检测装置，ll是判断装置，12是导轨，13是部分放电源，14是图形识别装置，15是基准面，16是基准面，21是柱状撑档，22是图形识别装置， 23是检测图形显示器，24是结构信息输出单元，25是设想图形显示器，26是 电场缓解屏蔽板，27是弯曲部，28是分支部。
具体实施例方式
在说明本实施方式的前阶段，作为参考例说明本申请的先行申请的专利文 献1。
参考例1
图11是将参考例1的部分放电装置安装在气体绝缘设备后的组成图。作 为判断对象的气体绝缘设备的一个例子，以GIS (Gas Insulated Switchgear:气 体绝缘开关装置)为例进行说明。GIS利用总线连接断路器、开关等开关设备 或保护它们的电设备，并构成将各设备的高压充电部收装在填充绝缘气体的金 属容器内。该图示出在此GIS的总线容器部分配置部分放电判断装置。
如该图所示，以绝缘隔板2为中介连接形成圆筒状的多个金属容器1，将 此绝缘隔板2支撑的圆柱状的中心导体3配置成与金属容器1同轴。然后，在 绝缘隔板2划分的金属容器1内封入绝缘气体。再者，下文中将金属容器简称 为容器。
接着，说明部分放电装置的组成。在连接容器l的绝缘隔板2的外周部， 配置检测出容器l内传播的电磁波信号的电磁波检测器4。此电磁波检测器4 主要由电磁波天线构成，例如使用环形线圈、偶极天线、对数周期天线、喇叭 天线等，电磁波检测器4借助移动装置5可往绝缘隔板2的外周方向移动，并 能在外周方向的任意位置测量并检测出电磁波。将移动装置5使电磁波检测器 4往外周方向移动时的电磁波检测器4的位置信息，送到移动角检测装置6，
作为离开基点的移动角e检测出。
将来自电磁波检测器4的检测信号和来自移动角检测装置6的移动角信 息，发送到判断部7。判断部7具备从电磁波检测器4的检测信号利用后文阐 述的截止频率提取传播TE11模式而不传播TE21模式的频带的电磁波信号的 TE11检波装置8、输入运算基准频率所需的容器1和中心导体3的外径信息的 输入部9、接收TE11检波装置8的输出信号和来自移动角检测装置6的移动角e并检测出容器1的外周方向的电磁波强度分布的强度检测装置10、以及对 检测出的强度分布和TE11模式特有的强度分布进行比较，以判断是否有部分 放电的判断装置ll。由上述4 11构成部分放电判断装置的主要部分。再者，例如容器内的异物等为部分放电源13。图12是从图11的P-P方向看的截面组成图，是示出一例移动装置5使 电磁波检测器4移动的情况的图。如该图所示，在绝缘隔板2的外周部设置导 轨12，并使设置在电磁波检测器4侧的配合部能与导轨12配合。在电磁波检 测器4设置驱动电机，能根据来自移动装置5的指令在导轨12上移动。将这 时周方向的位置信息取入移动角检测装置6。例如，设该图的垂直下部的位置 为基点，则在4a的位置作测量时，将e作为移动角检测出。再者，图12所示移动装置是一个例子，只要能往绝缘隔板2的外周的周 方向移动，就不限于该图的结构。接着，说明部分放电判断装置探测部分放电的方法。如图11所示，GIS 的总线容器，为中心导体3和被覆该导体的容器1组成的同轴结构。这种同轴 结构中传播的电磁波的模式有TEM模式、TE模式(TEll、 TE21、 TE31……) 和TM模式，各模式表示电磁波的不同的传播形态，用对行进方向是否有电场 和/或磁场的矢量进行区分。已知此TEM模式、TE11模式、TE21模式…… 分别每一模式限定并存在不低于特定频率的区域。将此特定频率称为基准频 率，取决于中心导体半径和容器半径等组成部件的形状和尺寸，也就是按照气 体绝缘设备的形状和尺寸决定的。例如，设容器l的半径为a、中心导体3的 半径为b、光速为c，则将TEml模式的截止频率f表为式l。 g卩，决定容器l 和中心导体3的形状，就能确定存在的模式和截止频率。f = c m / [兀(a + b)]......式l式中，m=l、 2、 3......各模式中，TEM模式是容器圆周方向不具有峰分布的与静电场相同的电 场分布。与此相反，TE(ml)模式呈现圆周方向具有峰分布的电场分布。图13 是以图解方式示出TEM模式、TE11模式和TE21模式的电磁场分布的图。如 该图所示，判明TEll模式呈现在圆周方向的180度对称的位置具有强峰的电 场分布，TE21模式为圆周方向的90度对称位置具有峰的电场分布。图14是示出一例容器内产生部分放电时的电磁波强度分布的图。用浓淡 表现不同频率的电磁波强度的强弱和在容器壁面上的分布状况。此图是发明人等的研究探明的实验验证数据的例子，其中使中心导体的长度为约2米(m)的 容器内部产生部分放电，纵轴将放电源作为基点(O度)并用角度表示容器外周 的圆周方向的位置，横轴表示频率(兆赫(MHz))。图中，色浓的部分是电磁波 信号强的部分。图的上部用横条图分别表示TEM模式、TE11模式、TE21模 式和TE31模式的电磁波信号传播的频带。如图中标注圆所示例，清楚地判明TEM模式在圆周方向同样地具有信号， 无峰值，但TEll模式在圆周方向，180度对置的位置上具有2个强度峰，并 且TE21模式以90度的间距具有4个峰。因而，意味着在用式1计算的各模式 的频率区中验证它们的强度分布，则一定存在该模式的电磁波。如以上所说明，部分放电的电磁波从TEM区到较高次模式的信号，广泛 分布在GIS内部。通过掌握此分布形状，可判断GIS内部是否有部分放电。这 里，需要考虑图形分辩容易度和信号处理容易度，以决定着眼于哪个模式。信 号处理容易度中，以将较低的频带作为检测目标为佳，但存在于最低频率处的 TEM模式在全周方向都呈现分布，所以难找到特征分布图形。另一方面，形 成高次模式时，分布形状变复杂，所以较能找到自然界不存在的GIS固有的图 形，但过分复杂，则部分放电判断装置的判断算法非常高级、复杂，并且高频 信号处理也变难，不适合实际诊断。因此，这里着眼于作为相对找到GIS固有特点且信号处理较容易的频带的 TE11模式。再者，以式1试算实际的GIS容器中的TE11模式的频带时，其 结果因容器半径而不同，但为200兆赫 1千兆赫(GHz)的程度。前文说明为由图11的TE11检波装置8利用截止频率提取的传播TE11模 式而不传播TE21模式的频带的电磁波信号的频带是指式1求出的TE11模式 的基准频率以上且低于TE21模式的基准频率的范围。但是，式1为近似式， 并非利用此式能完全严格区别模式，所以不必严格区分范围，可以前后有些伸 縮余地。实际运用中，考虑通用性而具有伸縮余地的方法实用。接着，说明具体的气体绝缘设备中的判断方法。图15是说明使用参考例1 的部分放电判断装置的部分放电判断方法的图。该图的(a)示出用2个绝缘隔板112a、 2b划分的直管的容器1内产生部分放电时的产生位置，(b)是部分放电产 生位置的垂直于Z轴的方向的剖视图，示出部分放电源13例如以水平方向为 基准，存在于角度e的位置。又，(c)示出在设置在直管的容器1的连接部的绝 缘隔板2a或2b上，观测部分放电的电磁波信号时的周方向的电磁波强度分布。 再者，为了便于理解，图中示出部分放电源13紧接在绝缘隔板附近，但 只要在容器l内就可以。电磁波信号的强度分布以简化的方式表示，主要为了 视觉上容易判明峰出现的方向或出现方位地进行说明，并非准确表示实测值。 下文的说明中也相同。 一面由移动装置5使电磁波检测器4往绝缘隔板2a的 外周方向移动， 一面在外周方向的多个位置实施部分放电的测量，这时，离开 基准点的测量位置的信息由移动角检测装置6作为角度信息e检测出，并送到 部分放电判断装置的判断部7。GIS容器内部产生的部分放电源13例如以水平方向为基准存在于角度e的位置(与位置13形成180度对置的位置13a也同样存在)时，电磁波信号也同样 往角度e的方向强辐射，在绝缘隔板2a上确认实质上角度e的位置具有强信号 峰的分布，如图15的(c)所示。于是，将在绝缘隔板2a的外周方向多个部位测 量的来自电磁波检测器4的电磁波信号取入图11说明的部分放电判断装置的 判断部7，进行信号处理后，作为外周方向的强度分布表示，则存在TE11模 式的电磁波时，即为部分放电造成的电磁波时，在实质上180度对置的位置看 到强峰值。因而，能根据检测结果的强度分布是否呈现这种TEll模式特有的 分布判断是否有部分放电。作为强度检测装置10的具体例子，说明使用图形识别装置的情况。图16 是图11的部分放电判断装置的强度检测装置使用图形识别装置14时的框图。 图形识别装置以外的部分与图11相同，因此省略说明。将来自TE11检波装置 8的TEll信号和来自移动角检测装置6的移动角e的信息输入到图形识别装置 14时，图形识别装置14中产生绝缘隔板2的外周上的电磁波信号的强度分布 图形。图17示出一例强度分布图形。该图的纵轴取信号强度，横轴取轴方向 的位置(角度)，使各位置上的信号强度形成曲线图，则得到粗线那样的强度分 布图形。判断装置11根据例如e,和02的间隔和峰值，判断是否TEll模式特有 的模式。能在实质上180度对置的位置确认e,和62那样的显著峰值，则可判断为 teii模式特有的分布，从而能判断为检测出部分放电的电磁波。这样，在绝缘隔板2的外周方向的测量中，以再现性确认离开实质上180度的位置上存在 2个峰，从而能确定内部存在部分放电，而非外部噪声。再者，图形识别装置可通过利用当前一般实施的各种信号处理技术进行处理。又，如图15的(a)所示，在容器1的两端配置绝缘隔板2a和绝缘隔板2b 的情况下，此绝缘区域内部存在部分放电源13时，如果是直管的容器，则上 述具有2个峰的分布形状往两侧传播而不变样，相邻的绝缘隔板2a、 2b在相 同的位置出现峰值。因此，直管的容器l中存在2个以上绝缘隔板时，在周方向实质上180度 对称的位置从绝缘隔板2a上测量的电磁波信号检测出具有峰值的TE11模式信 号而且相邻的绝缘隔板2b在相同的位置能确认该峰值的情况下，判断为电磁 波检测器4检测出的信号是容器1的内部的部分放电信号。两者的峰位置不同 的情况下，判断为不是部分放电的信号，而是外部噪声。又，如上文所说明，峰信号出现在与部分放电源13的圆周方向的位置相 同的方向。利用这点，根据测量的峰信号处在容器1的圆周方向的哪个位置的 位置(角度)信息，能估计部分放电源13的圆周方向的位置。但是，图15(b)中 不作部分放电源处在位置13时和处在位置13a时的区分、或处在容器1侧还 是处在中心导体3侧的区分。上述说明中，作为电磁波检测器4在绝缘隔板2的外周方向多个部位测量 的方法，说明了使用移动装置5进行移动的情况，但也可不用移动装置5，而 例如测量人员一面使电磁波检测器4往绝缘隔板2的外周方向移动， 一面进行 测量。还可做成测量人员将位置(角度)信息输入到强度检测装置10，而不从移 动角检测装置6自动取入该信息。又，为了运算基准频率，从输入部9输入容器1和中心导体3的半径信息， 但也可使其预先存储在存储部，而非每次该运算都输入，还可在确定对象气体 绝缘设备时，直接利用根据半径信息计算的截止频率。再又，根据测量结果判断是否有部分放电时，在由强度检测装置得获取强度分布的阶段，熟练人员看到强度分布，则不专门使用后阶段的判断装置也能 判断是否有部分放电。例如，将上述图形识别装置用作强度检测装置，并将结 果作为强度分布图形进行可视显示，则从该图能确认TEll模式的存在。因而作为部分放电判断装置，判断部7中的判断装置11非必需。综上所述，根据参考例l，在绝缘隔板的外周方向的多个部位检测出电磁波信号，由TE11检波装置提取传播TEU模式而不传播TE21模式的频带的信 号，根据提取的信号的强度和电磁波检测器的轴方向的位置信息，检测出容器 外周方向的电磁波强度分布，并根据该强度分布是否呈现TEll模式特有的分 布，判断是否有部分放电，因此能效率良好地捕获部分放电产生的电磁波中包 含的TE11模式的信号，可提取该模式特有的特征，从而可提供抑制外来噪声 的影响并能判断是否有部分放电的可靠性高的部分放电判断方法和部分放电 判断装置。还将是否有部分放电的判断做成使用判断装置对强度检测装置得到的电 磁波强度分布和TEll模式特有的分布进行比较并判断，所以除上述效果外，还能进行精度良好的判断。又做成对分别在设置在直管的容器的轴向的2个绝缘隔板上测得的电磁波强度分布进行比较，如果强度分布的峰位置相同，则判断为直管内产生部分放 电，因此能精度良好地判断直管容器中是否发生部分放电。参考例2图18 图20是说明参考例2的部分放电判断方法的图。图18、图19的 (a)示出L状容器中产生部分放电的位置，(b)示出一绝缘隔板中的电磁波强度 分布，(c)示出另一绝缘隔板中的电磁波强度分布。如这些图所示，对L状容器 lc、 ld，在该L状弯曲部的前后分别配置绝缘隔板2c、 2d。容器lc、 ld形成 L状以外的组成与参考例1说明的图11相同，并且部分放电判断装置也与参 考例l说明的图相同，因此省略详细说明，以不同点为中心进行说明。由直管容器构成GIS时，电磁波的状态如参考例1所说明那样单纯，但实 际的GIS以组合多个形成L状或T状的容器的方式构成，所以在此L状或T 状的弯曲部分产生电磁波模式的变换，信号的圆周方向的分布变样。首先，如方的容器lc内部中存在部分放电源13的 情况。为了确定图中的方向，将包含容器Ic、 ld的轴线的平面作为基准面15。 说明部分放电源13在容器lc侧处于通过轴心与基准面15平行的方向(x轴方 向)的情况。此情况下，在绝缘隔板2c上确认图19的(b)那样在与基准面15平行的方 向(x轴方向)具有峰值的TEll模式的强度分布。而且，根据发明人等的研究确 认通过L状部(弯曲部)后的绝缘隔板2d上与2c上的分布不同，如图19的(c) 那样在整个方向都呈现实质上相同程度的强度分布。其结果，L状容器的弯曲 部前后存在绝缘隔板2c、 2d的情况下，在两个绝缘隔板2c、 2d上，由电磁波 检测器4测量TE11模式的电磁波强度分布， 一绝缘隔板2c上在与基准面15 实质上平行的方向存在2个峰值时，确认另一绝缘隔板2d上以再现性存在遍 及整个方向的分布，则可判断为该容器内部产生部分放电，而非外部噪声。因 此，能精度良好地在L状容器内的轴方向上与基准面平行的位置判断是否发生 部分放电。接着，图19与图18相同，也是L状的容器，但如其(a)所示，此情况下部 分放电源13处在容器lc内通过轴心与基准面15垂直的方向(y轴方向)。这时， 确认的信号分布为绝缘隔板2c上观测的部分放电造成的TEll模式电磁波如 图19的(b)那样在垂直于基准面15的方向(y)具有峰值，通过L状弯曲部后的 绝缘隔板2d上观测的信号也图19的(c)那样在垂直于基准面15的方向具有峰 值。根据此结果，L状的容器lc、 ld双方都有绝缘隔板2c、 2d的情况下，在 两个绝缘隔板部有电磁波检测器4测量TE11模式电磁波的周方向的强度分布， 并且一绝缘隔板2c上在与基准面15实质上垂直的方向存在2个峰值时，确认 另一绝缘隔板2d上以再现性在同样实质上垂直的方向存在2个峰值，则可判 断为该容器内部产生部分放电。因此，能精度良好地判断是否有在L状容器内 的轴方向上与基准面垂直的位置产生的部分放电。至此，说明了部分放电信号对基准面15垂直的方向或水平的方向进入的 情况。接着，说明部分放电源13位于对基准面15倾斜的方向的情况。对信号 往倾斜方向进入的情况确认能以将倾斜信号分离成水平分量和垂直分量的方式考虑。下面，说明这点。图20是说明对基准面倾斜的方向上存在部分放电源13时L状弯曲部中的 TEU模式电磁波分布的变化的图。如该图的(a)所示，部分放电源13以水平方 向(基准面)为基准存在于角度e的位置的情况下，存在部分放电源13的容器lc 侧的绝缘隔板2c上确认的分布，如该图的(b)"输入"所示，以作为水平分量与垂直分量之和的方式在角度e的位置具有强信号峰。这可作为以角度e进入的幅度A的信号分成水平分量Acose和垂直分量Asin0并将它们相加后的结果进 行考虑。另一方面，通过L状弯曲部方的绝缘隔板2d上确认呈现该图的(b)"输 出"所示那样将水平分量、垂直分量各自的在弯曲部变换模式的结果相加后的 右下的分布。因此，实际测量中，L状弯曲部前后的绝缘隔板上观测的信号的外周方向 的分布与这里预测的分布一致时，即在一绝缘隔板部确认具有斜度的方向有2 个峰值的强度分布而且在另一绝缘隔板部确认相当于垂直方向的分量与全周 方向分量之和的强度分布时，可判断为该容器内部产生部分放电。因此，能精 度良好地判断是否有在L状的容器内部的周方向上对基准面具有斜度的位置 产生的部分放电。参考例3图21 图24是说明参考例3的部分放电判断方法的图。该图的(a)示出T 状容器中产生部分放电的位置，(b) (d)示出各绝缘隔板上的电磁波的强度分 布。如这些图所示，对由直管部和从该直管部的中途分支成T状的分支管部组 成的T状的容器，分别在从分支点伸往3方的容器le、 lf、 lg具备绝缘隔板 2e、 2f、 2g。容器形成T状以外的组成与参考例1说明的图11相同，并且部 分放电判断装置也与参考例l说明的图相同，因此省略详细说明，以不同点为 中心进行说明。为了确定图中的方向，将包含容器le lg的轴线的平面作为基准面16。 首先，说明部分放电源13在容器le侧处于通过容器轴心与基准面16平行的 方向的情况。图中那样的位置上存在部分放电源13的情况下，在绝缘隔板2e 上确认该图的(b)那样在与基准面16平行的方向(x轴方向)具有2个峰值的16TEH模式的信号分布。这时，判明通过分支部后的分支管lf方的绝缘隔板2f 和直管lg方的绝缘隔板2g上与绝缘隔板2e上的分布不同，如(c)和(d)那样在 整个方向都呈现程度实质上相同的强度分布。再者，部分放电源13处在直管 lg方的相同方向时也相同。另一方面，如图22的(a)所示，部分放电源13存在于分支管lf侧通过轴 心与基准面16平行的方向(z轴方向)的情况下，在绝缘隔板2f上确认(b)所示 那样与基准面平行地具有2个峰值的分布，判明通过分支部后的直管le、 lg 方的绝缘隔板2e、 2g上呈现(c)那样在周方向全周都有程度实质上相同的信号 的强度分布。其结果，T状的容器中，如附图那样在直管部的两侧具有绝缘隔板的情况 下，各绝缘隔板2e 2g上，由电磁波检测器4检测出电磁波，并对TE11模式 的频率检波后，作为外周方向的强度分布观看时，在某一个绝缘隔板部确认与 基准面16实质上平行的方向上具有2个峰值的强度分布，而且其余2个绝缘 隔板部上以再现性确认全周都具有程度实质上相同的信号的强度分布的情况 下，可判断为该容器内部产生部分放电。因此，能精度良好地判断是否有在T 状容器内部的周方向上与基准面平行的位置产生的部分放电。接着，说明部分放电源13存在于通过容器轴心与基准面16垂直的方向(y 轴方向)的情况。如图23(a)所示，这是T状容器的直管le侧在与基准面16垂 直的方向具有部分放电源13的情况。此情况下，确认的强度分布在有部分放 电源13的容器le侧的绝缘隔板2e上，部分放电的TEll模式电磁波在对基准 面16垂直的方向如(b)那样具有2个峰值，还在通过分支部后的分支管lf方的 绝缘隔板2f和直管lg侧的绝缘隔板2g上，电磁波信号如(c)、 (d)那样在对基 准面16垂直的方向具有2个峰值。同样，如图24(a)所示，说明部分放电源13存在于分支管lf侧通过轴心与 基准面16垂直的方向的情况时，确认的强度分布在有部分放电源13的容器方 的绝缘隔板2f上，部分放电的TE11模式电磁波在对基准面16垂直的方向如 (b)那样具有2个峰值，并且设置在通过分支部后的直管le、 lg的绝缘隔板2e、 2g上观测的电磁波信号如(c)那样同样在与基准面16垂直的方向具有2个峰值。根据这些结果，T状容器的3方具有绝缘隔板的情况下，对各绝缘隔板2e 2g上由电磁波检测器4检测出的电磁波信号进行处理，取得容器外周方向的 强度分布，并通过确认某一个绝缘隔板部上在与基准面实质上垂直的方向存在
2个峰值时，其它绝缘隔板部上以再现性同样在与基准面16实质上垂直的方向 存在2个峰值，即通过确认全部绝缘隔板部中都在与基准面16实质上垂直的 方向具有2个峰值，判断该容器的内部产生部分放电。因此，能精度良好地判 断是否有在T状容器内部的外周方向上与基准面垂直的位置产生的部分放电。
至此的说明中，为了简单，说明了部分放电源存在于对基准面垂直或水平 的方向。关于部分放电源存在于对基准面16倾斜的方向的情况，与参考例2 说明的相同，也将斜向的信号分离成水平分量和垂直分量，并再次组合各自的 模式变换结果，从而得到TE11模式的强度分布。省略图示，但部分放电源13 位于对基准面16倾斜的方向时，迸行的验证在3个绝缘隔板部中的某一个上 确认在对基准面16具有斜度的方向存在2个峰值的强度分布，而且在其余2 个绝缘隔板部确认相当于全周方向分量与垂直分量之和的强度分布。
因而，实际测量中，在T状容器的各绝缘隔板部，利用电磁波检测器4检 测出电磁波，并利用信号处理取得各绝缘隔板部的外周方向的TEll模式电磁 波的强度分布，其结果呈现上述强度分布时，判断为该容器内产生部分放电， 此外的情况可判断为属于外部噪声。因此，能精度良好地判断是否有在T状容 器内部的周向对基准面具有斜度的方向的位置上产生的部分放电。
实施方式1
图1是将本发明实施方式1的部分放电判断装置安装在气体绝缘设备后的 组成图。图2是从图1的Q-Q方向看的截面组成图。说明书内的各图中，相 同的标号标号表示相同或相当的部分，省略部分说明。以绝缘隔板2为中介连 接形成圆筒状的多个容器1，并将此绝缘隔板2支撑的圆柱状的中心导体3配 置成与容器l同轴，从而构成气体绝缘设备。然后，在由绝缘隔板2分区的容 器1内封入绝缘气体。GIS这样基本上成为包含中心导体3和被覆该导体的容 器l的同轴结构，如图l所示；但有些情况下，为了支撑中心导体3，往往插 入非以中心导体3的轴上的点为中心的点对称结构的柱状撑档21。还往往插入 电场屏蔽件。在GIS内部产生部分放电时，部分放电产生电磁波，在容器内部传播。作
为在此同轴容器结构中传播的电磁波的模式，与参考例相同，也着眼于TE11 模式的信号，以构成部分放电判断装置。为了充分利用TE11模式的特征判断 部分放电，容器1的外周方向在测量时需要知道绝缘隔板2的外周方向的电磁 波强度分布。图1中，与参考例1相同，电磁波检测器4也沿绝缘隔板4的外 周方向可移动，通过将沿绝缘隔板2的外周方向的电磁波检测器4的输出输入 到判断部7，能作利用TE11模式的部分放电的判断。再者，5是移动装置，6 是移动角检测装置，12是导轨。
部分放电判断装置具有在绝缘隔板2的外周方向的多个部位检测出容器1 内传播的电磁波信号的电磁波检测器4、以及从检测出的电磁波信号利用截止 频率提取传播TE11模式而不传播TE21模式的频带的信号的TE11检波装置8。 部分放电判断装置还具有根据TE11检波装置8提取的信号的强度和电磁波检 测器4的外周方向的位置信息e检测出容器1的外周方向的电磁波强度分布的 强度检测装置。此强度检测装置如图16、图17所说明那样，能用图形识别装 置22构成。图形识别装置22的图形化输出可作为图15的(c)和图18的(b)、 (c) 等那样的圆形的强度分布图显示在检测图形显示器23上。
结构信息输出单元24中，输入并存储判断对象的气体绝缘设备的外形和 内部的结构信息。作为结构信息输出单元24存储的外形结构信息，是判断对 象的气体绝缘设备的直管容器、L状容器、T状容器等的信息，也可取入各容 器中的绝缘隔板的位置。作为结构信息输出单元24存储的内部结构信息，是 判断对象的气体绝缘设备内部有没有柱状撑档或电场屏蔽件、它们的安装位 置、安装方向和形状等。设想图形显示器25从图形识别装置22得到判断对象 的气体绝缘设备的1个绝缘隔板上检测出的强度分布信息，并从结构信息输出 单元24得到外形和内部的结构信息。
根据这些信息，设想图形显示器25将所述判断对象的气体绝缘设备的其 它绝缘隔板上产生部分放电时设想的强度分布图形化后，进行显示。因此，设 想图形显示器25中，将根据这些信息在判断对象的气体绝缘设备的其它绝缘 隔板产生部分放电时设想的强度分布作为事例进行记录。例如，记录根据后文 阐述的图3中的外形和内部的结构信息、以及绝缘隔板2c的强度分布信息设想的产生部分放电时的绝缘隔板2d的强度分布。设想图形显示器25的显示还 可为图15的(c)、图18的(b)、 (c)等那样的圆形的强度分布图。设想图形显示 器25又能做成仅显示结构信息输出单元24的外形和内部的结构信息。
判断装置11对根据所述其它绝缘隔板上实际检测出的强度分布在图形识 别装置22中图形化后的输出和设想图形显示器25设想的所述图形化输出进行 比较，并根据相符度判断是否有判断对象的气体绝缘设备的内部的部分放电。
说明将这样构成的部分放电判断装置用于测量L状容器的情况。参照参考 例2和图18，对L状的容器lc、 ld在其L状弯曲部的前后分别配置绝缘隔板 2c、 2d。为了确定图中的方向，将包含容器lc、 ld的轴线的判明作为基准面 15。说明部分放电源13处在容器lc方通过轴心与基准面15平行的方向(x轴 方向)的情况。
电磁波在此容器内部传播时通过L轴弯曲部的情况下，从弯曲部中产生模 式的变换，如参考例2所说明，信号的圆周方向的分布变样。此情况下，如图 18所示，绝缘隔板2c上确认如图18的(b)那样在与基准面15实质上平行的方 向(x轴方向)具有峰值的TEll模式的强度分布。而且，通过L状弯曲部后的绝 缘隔板2d上与2c上的分布不同，呈现图18的(c)那样在全周方向都程度实质 上相同的强度分布。
然而，相对于与基准面15实质上平行的方向(x轴方向)具有峰值的TE11 模式的分布，图3的(a)所示的仅一侧的柱状撑档21那样，与基准面平行地在 弯曲部的中心导体上连接结构物，而且所述结构物非以中心导体的轴上的点为 中心的点对称结构的情况下，新判明看到图3的(c)那样与图18的(c)不同的模 式的变化。再者，图3的(a)示出存在柱状撑档时的L状容器的部分放电产生位 置，(b)示出一绝缘隔板上的电磁波强度分布，(c)示出另一绝缘隔板上的电磁波 强度分布。图3(a)的26表示柱状撑档21的电场缓解屏蔽件。安装电场缓解屏 蔽件的柱状撑档21，非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构。存在L 状弯曲部设置手孔的情况，利用该手孔将柱状撑档21设置在L状弯曲部，以 支撑中心导体。再者，L状容器的弯曲部是指有扩口的容器lc与容器ld相交 的部分，是图3的用虚线包围的部分27。
在与基准面15实质上平行的方向(x轴方向)具有峰值的信号进入L状弯曲部时，对具有该信号的分布的方向，仅在一侧非以轴上的点为中心的点对称地 存在结构物，所以信号的传播路径仅往一侧产生偏移。因此，可认为最终影响 绝缘隔板2d上的分布，显著观测在与基准面15实质上平行的方向具有峰值的 分布。
这样，以与信号的强度分布叠加的方式在弯曲部的中心导体上与所述基准 面平行地连接结构物，而且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对
称结构的情况下， 一绝缘隔板上确认在与所述基准面实质上平行的方向具有2
个峰值的强度分布，而且另一绝缘隔板上确认在与所述基准面实质上平行的方
向具有2个峰值的强度分布时，可判断为L状容器内产生部分放电。
作为具体的判断方法，在能取得内部结构信息的情况下，弯曲部27没有 非以中心导体的轴上的点为中心的点对称的结构物时， 一绝缘隔板上确认在与 所述基准面(x轴方向或水平方向)实质上平行的方向具有2个峰值的强度分布， 而且另一绝缘隔板上确认全周都程度实质上相同的强度分布的情况下，可判断 为L状容器内产生部分放电。
另一方面，在能取得内部结构信息的情况下，弯曲部27的中心导体上与 基准面平行地连接结构物，而且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的 点对称时， 一绝缘隔板上确认在与所述基准面(x轴方向或水平方向)实质上平 行的方向具有2个峰值的强度分布，而且另一绝缘隔板上确认在与基准面实质 上平行的方向具有2个峰值的强度分布的情况下，可判断为L状容器内产生部 分放电。
又，在不能取得内部结构信息的情况(内部结构信息不明的情况)下， 一绝缘 隔板上确认在与基准面实质上平行的方向具有2个峰值的强度分布，而且另一 绝缘隔板上确认在与基准面实质上平行的方向具有2个峰值的强度分布或确认 全周都程度实质上相同的强度分布时，可判断为L状容器内产生部分放电。
应用图1的部分放电判断装置说明上述具体判断方法。结构信息输出单元 24中输入并存储"L状容器在弯曲部没有非以中心导体的轴上的点为中心的点 对称的结构物"，作为外形和内部结构的信息。结构信息输出单元24的信息 能显示在设想图形显示器25上。这里，在一绝缘隔板2c(图18的(a))上进行测 量，确认与基准面实质上平行的方向具有2个峰值(图18的(b))。将此确认信息作为图形识别装置22的输出显示在检测图形显示器23上。设想图形显示器 25根据结构信息输出单元24的信息和图形识别装置22的强度分布信息，从记 录的事例选择产生部分放电时另一绝缘隔板2d上设想的强度分布，作为设想 图形(图18的(c)的图形)进行显示。
接着，在另一绝缘隔板2d上实际测量，从而图形识别装置22得到强度分 布。能在检测图形显示器23显示此强度分布。将图形识别装置22图形化的输 出输入到判断装置ll，与设想图形显示器25先前的设想图形进行比较，用两 个图形的相符度能判别L状的容器1内是否发生部分放电。
再者，无判断装置ll的情况下，根据一绝缘隔板2c上检测出的强度分布 信息和结构信息输出单元24的内部结构信息，测量人员也能设想发生部分放 电时另一绝缘隔板2d上设想的强度分布，因此测量人员对设想的强度分布和 另一绝缘隔板2d上实际测量的强度分布进行比较，从而能判断气体绝缘设备 内部是否存在部分放电。又，作为结构信息输出单元24的结构信息，只要有 内部结构信息，即使没有外形结构信息，测量人员也能以外观方式知道并可判 断。在使判断装置自动化时，需要外形结构信息。
绝缘隔板2c(图18(b)的图形)与绝缘隔板2d(图18(c)的图形)的测量顺序相 反，也能同样地进行判断。
下面，在结构信息输出单元24中输入并存储"L中容器在弯曲部的中心导 体上与基准面平行地连接结构物，而且存在非以中心导体的轴上的点为中心的 点对称的所述结构物"，作为外形和内部结构信息。这里，在一绝缘隔板2c 上进行测量，确认与基准面实质上平行的方向具有2个峰值(图3的(b))。将此 确认信息作为图形识别装置22的输出显示在检测图形显示器23上。设想图形 显示器25根据结构信息输出单元24的信息和图形识别装置22的强度分布信 息，将产生部分放电时，另一绝缘隔板2d上设想的强度分布，作为设想图形(图 3的(c)的图形)进行显示。
接着，在另一绝缘隔板2d上实际测量，从而图形识别装置22得到强度分 布。能在检测图形显示器23显示此强度分布。将图形识别装置22图形化的输 出输入到判断装置ll，与设想图形显示器25先前的设想图形进行比较，用两 个图形的相符度能判别L状的容器1内是否发生部分放电。此情况下，没有判出的强度分布信息和结构信息输出单 元24的内部结构信息，测量人员也能设想发生部分放电时另一绝缘隔板2d上
设想的强度分布，所以测量人员通过对设想的强度分布和实际在另一绝缘隔板
24检测出的强度分布进行比较，能判断气体绝缘设备内部是否存在部分放电。 又，存在容器的内部结构信息不明的情况。这时，在一绝缘隔板2c上进行 测量，确认与基准面(水平方向)实质上平行的方向具有2个峰值(图3的(b))。 将此确认信息作为图形识别装置22的输出显示在检测图形显示器23上。设想 图形显示器25由于来自结构信息输出单元24的信息不明，仅根据图形识别装 置22的强度分布信息，将产生部分放电时另一绝缘隔板2d上设想的强度分布， 作为设想图形(图3的(c)和图18的(c)的图形)进行显示。
接着，在另一绝缘隔板2d上实际测量，从而图形识别装置22得到强度分 布。能在检测图形显示器23显示此强度分布。将图形识别装置22图形化的输 出输入到判断装置11，分别与设想图形显示器25先前的设想的2个图形进行 比较，用1个相符度能判别L状的容器1内是否发生部分放电。
此情况下，没有判断装置ll时，根据一绝缘隔板2c上检测出的强度分布 信息，测量人员也能设想发生部分放电时另一绝缘隔板2d上设想的2个强度 分布，所以测量人员通过对设想的2个强度分布中的1个和实际在另一绝缘隔 板24检测出的强度分布进行比较，能判断气体绝缘设备内部是否存在部分放 电。
实施方式2
实施方式2是部分放电源13的位置与实施方式1中不同并且在容器lc侧 与基准面15垂直的方向(y方向)产生部分放电源13时的例子。L状的容器1 中，与图3相同，也在弯曲部27的中心导体上与基准面平行地连接结构物(柱 状撑档)21，而且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构。 图4的(a)表示L状容器中产生部分放电的位置，(b)表示一绝缘隔板上的电磁 波强度分布，(c)表示另一绝缘隔板上的电磁波强度分布。
无柱状撑档21的情况下，确认的信号分布如参考例2的图19所示，在绝 缘隔板2c上观测的部分放电的TE11模式的电磁波如图19(b)所示，在与基准
23面15垂直的方向(y轴方向)具有峰值，并且通过L状弯曲部后的绝缘隔板2d 上观测的信号如图19(c)那样也在与基准面15垂直的方向具有峰值。
对此，验证图4所示那样将柱状撑档21与基准面平行地连接弯曲部21的 中心导体而且柱状撑档非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构的情况。 根据此验证，确认的信号分布在绝缘隔板2c上观测的部分放电的电磁波如图 4(b)那样在与基准面5垂直的方向(y轴方向)具有峰值，并且通过L状弯曲部 后的绝缘隔板2d上观测的信号也如图4(c)那样在与基准面15垂直的方向具有 峰值。
其结果，可以说单纯着眼于峰的判断考虑方法中呈现与图19(b)、 (c)和图 4(b)、 (c)实质上相同的分布。
实施方式3
验证除L状容器外、还在直管容器或T状容器中设置柱状撑档的情况。实 施方式3是直管容器中设置柱状撑档时的例子。如图5所示，将支撑中心导体 的柱状撑档21设置在底面侧。柱状撑档(结构物)21非以中心导体的轴上的点 为中心的点对称结构。图5的(a)示出直管容器中的部分放电产生位置，(b)示出 一绝缘隔板上的电磁波强度分布，(c)示出另一绝缘隔板上的电磁波强度分布。
无柱状撑档21的情况下，如参考例1的图15所说明，水平方向(x轴方向) 产生放电时，绝缘隔板2a、 2b上都能在水平方向观测电磁波的2个峰。图5 那样设置柱状撑档21的情况下，水平方向(x轴方向)产生放电时，不管存在非 以中心导体的轴上的点为中心的点对称的结构物，绝缘隔板2a、 2b上都在水 平方向观测到2个峰。即使改变柱状撑档21在中心导体的轴向的位置，这点 也相同。因此，不管结构物是否存在，相同的判断算法成立，而斜度不变。
另一方面，垂直方向(y轴方向)产生放电的情况下，底面侧存在非以中心 导体的轴上的点为中心的点对称的结构物时，如图6(b)所示，绝缘隔板2a上 测量的电磁波强度分布在垂直方向观测到2个峰。如图6(c)所示，绝缘隔板2b 上观测的电磁波强度分布，其图形的形状变样，增加垂直方向以外的分量，但 在垂直方向观测到2个峰这点变化不大。即使改变结构物21在中心导体的轴 向的位置，这点也相同。因此，知道这些现象，就能提高精度地判断是否有部分放电。再者，图6的(a)示出直管容器中的部分放电产生位置，(b)示出一绝缘 隔板上的电磁波强度分布，(c)示出另一绝缘隔板上的电磁波强度分布。
实施方式4
实施方式4是T状容器中设置柱状撑档时的例子。T状容器具有直管部和 从该直管部的中途分支成T状的分支管部，从分支部伸往3方的所述容器各自 具备绝缘隔板。以包含T状容器的轴线(直管部的轴线和分支管部的轴线)的平 面为基准面时，将结构物(柱状撑档)与基准面平行地连接到分支部的中心导体， 而且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构。往往在T轴容 器的分支部设置手孔，利用该手孔将柱状撑档设置在T状容器的分支部，以支 撑中心导体。再者，T状容器的弯曲部是指有扩口的直管容器与分支管相交的 部分，是图7的用虚线包围的部分28。
图7示出T状容器的一直管部在通过轴心与基准面16平行的方向(x轴方 向或水平方向)存在部分放电源13的情况。图7的(a)示出T状容器中的部分放 电产生位置，(b)示出绝缘隔板2e上的电磁波强度分布，(c)示出绝缘隔板2f上 的电磁波强度分布，(d)示出绝缘隔板2g上的电磁波强度分布。
无柱状撑档21的情况下，如参考例3的图21所示，绝缘隔板2e上与基 准面实质上平行地观测电磁波的2个峰，绝缘隔板2f、 2g上均观测全周都程 度实质上相同的强度分布。
另一方面，分支部28的中心导体上与基准面平行地连接结构物(柱状撑 档)21而且该结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构的情况下， 绝缘隔板2e上确认水平方向具有2个峰值的强度分布。绝缘隔板2f、 2g上确 认垂直方向(y轴方向)有扩口的容器的水平方向有2个峰值的强度分布。再者， 这时，结构信息输出单元24中输入"T中容器在分支部的中心导体与基准面 平行地连接结构物，而且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称 结构"，作为外形和内部结构信息。
这样，T状容器中，从结构信息输出单元得到的气体绝缘设备的外形和内 部结构信息为T中容器在分支部的中心导体与基准面平行地连接结构物，而 且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构时，全部3个绝缘隔板中都确认与基准面实质上平行的方向具有2个峰值的强度分布的情况下， 判断为容器内产生部分放电。
图8中示出部分放电源的位置与图7不同并且T状容器的一直管部在与基 准面垂直的方向(y轴方向)有部分放电源13的情况，图8的(a)示出T状容器中 的部分放电产生位置，(b)示出绝缘隔板2e上的电磁波强度分布，(c)示出绝缘 隔板2f上的电磁波强度分布，(d)示出绝缘隔板2g上的电磁波强度分布。
无柱状撑档21的情况下，如参考例3的图23所示，全部绝缘隔板2e、 2f、 2g上在垂直方向观测电磁波的2个峰。
另一方面，分支部28的中心导体上与基准面平行地连接结构物(柱状撑 档)21而且该结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构的情况下， 如图8(b)、 (c)、 (d)所示，全部绝缘隔板2e、 2f、 2g上在垂直方向观测电磁波 的2个峰。因此，不管是否存在结构物，相同的判断算法成立，而斜度不变。
实施方式5
实施方式5是部分放电源13的位置与实施方式4不同并且在分支管部方 产生部分放电源13时的例子。与实施方式4相同，也将结构物(柱状撑档)与基 准面平行地在T状容器中连接到分支部28的中心导体上，而且所述结构物非 以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构。图9中示出在T状容器的分支管 部方通过轴心与基准面实质上平行的方向(x轴方向)产生部分放电源13的情 况。图9的(a)表示T状容器中产生部分放电的位置，(b)表示绝缘隔板2f上的 电磁波强度分布，(c)表示绝缘隔板2e、 2g上的电磁波强度分布。
无柱状撑档21的情况下，如参考例3的图22所示，在绝缘隔板2f上与 基准面实质上平行地观测电磁波的2个峰，在绝缘隔板2e、 2g上均观测全周
都程度实质上相同的强度分布。
另一方面，分支部28的中心导体上与基准面平行地连接结构物(柱状撑 档)21而且该结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构的情况下， 绝缘隔板2f上确认与基准面实质上平行的方向具有2个峰值的强度分布。绝 缘隔板2e、 2g上确认与基准面垂直的方向(y轴方向)有扩口的容器的与基准面 水平的方向有2个峰值的强度分布。再者，这时，结构信息输出单元24中输入"T中容器在分支部的中心导体与基准面平行地连接结构物，而且该结构物 非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构"，作为外形和内部结构信息。 这样，T状容器中，从结构信息输出单元得到的气体绝缘设备的外形和内 部结构信息为T中容器在分支部的中心导体与基准面平行地连接结构物，而 且所述结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构时，全部3个绝缘
隔板中都确认与基准面实质上平行的方向具有2个峰值的强度分布的情况下，
判断为容器内产生部分放电。
图10中示出部分放电源的位置与图9不同并且T状容器的分支管部侧在 与基准面16实质上垂直的方向(y轴方向)产生部分放电源13的情况。图10的 (a)示出T状容器中的部分放电产生位置，(b)示出绝缘隔板2f上的电磁波强度 分布，(c)示出绝缘隔板2e、 2g上的电磁波强度分布。
无柱状撑档21的情况下，如参考例3的图24所示，全部绝缘隔板2f、 2e、 2g上在垂直方向观测电磁波的2个峰。
另一方面，T状容器在分支部28的中心导体上与基准面平行地连接结构 物(柱状撑档)21而且该结构物非以中心导体的轴上的点为中心的点对称结构的 情况下，如图10(b)、 (c)所示，全部绝缘隔板2f、 2e、 2g上在垂直方向观测电 磁波的2个峰。因此，不管是否存在结构物，相同的判断算法成立，而斜度不 变。
如上文所说明， 一般将设置在气体绝缘设备内部的、安装电场缓解屏蔽件 的柱状撑档，用于气体绝缘设备。把该柱状撑档设置在气体绝缘设备的内部时， 通过作为事例预先知道产生部分放电时设想的各绝缘隔板的电磁波强度分布， 或使该分布存储在设想图形显示器，能提高产生部分放电时的判断精度。又， 对设置在气体绝缘设备内部的其它结构物，将其结构信息与产生部分放电时各 绝缘隔板的强度分布事例叠加，预先知道或记录对它们的结构信息和产生部分 放电时各绝缘隔板的强度分布，从而能提高产生部分放电时的判断精度。
2权利要求
1、一种部分放电判断方法，用绝缘隔板对封入绝缘气体的圆筒形金属容器进行分区，并用所述绝缘隔板支撑中心导体的方式构成的气体绝缘设备作为对象，判断是否有所述金属容器的内部产生的部分放电时，由电磁波检测器在所述绝缘隔板的外周方向的多个部位检测出所述金属容器内传播的电磁波信号，由TE11检波器利用来自检测出的所述电磁波信号的截止频率提取出传播TE11模式而不传播TE21模式的频带的信号，由强度检测装置从通过所述TE11检波装置提取出的信号的强度和所述电磁波检测器的所述外周方向的位置信息检测出所述金属容器的外周方向的电磁波的强度分布，以判断部分放电，其特征在于，具备输出所述气体绝缘设备的内部结构信息的结构信息输出单元，根据所述强度检测装置检测出的所述金属容器的外周方向的电磁波强度分布和所述结构信息输出单元的内部结构信息，判断是否有部分放电。
2、 如权利要求1中所述的部分放电判断方法，其特征在于， 具备输出所述气体绝缘设备的外形和内部结构信息的结构信息输出单元， 根据所述强度检测装置检测出的所述金属容器的外周方向的电磁波强度分布和所述气体绝缘设备的外形和内部结构信息，判断是否有部分放电。
3、 如权利要求2中所述的部分放电判断方法，其特征在于， 所述金属容器具有L状的弯曲部，并且分别在从所述弯曲部往两方延伸的所述金属容器中具备所述绝缘隔板，从所述结构信息输出单元得到的所述绝缘设备的外形和内部结构信息以 包含所述L状的所述金属容器的轴线的平面为基准面时，所述弯曲部的中心导 体上连接与所述基准面平行的结构物，而且所述结构物不是以所述中心导体的 轴上的点为中心的点对称结构时，一个所述绝缘隔板上确认与所述基准面实质上平行的方向具有2个峰值的 强度分布，而且另一个所述绝缘隔板上确认在与所述基准面实质上平行的的方 向具有2个峰值的强度分布的情况下，判断为所述L状的所述金属容器内产生部分放电。
4、 如权利要求2中所述的部分放电判断方法，其特征在于， 所述金属容器具有L状的弯曲部，并且分别在从所述弯曲部往两方延伸的所述金属容器中具备所述绝缘隔板，从所述结构信息输出单元得到的所述绝缘设备的外形和内部结构信息在 所述弯曲部的中心导体连接结构物，而且所述结构物是以所述中心导体的轴上 的点为中心的点对称结构时，以包含所述L状的所述金属容器的轴线的平面为基准面时， 一个所述绝缘 隔板上确认在与所述基准面实质上平行的方向有2个峰值的强度分布，而且另 一个所述绝缘隔板上确认全周都具有程度实质上相同的强度分布的情况下，判断为所述L状的所述金属容器内产生部分放电。
5、 如权利要求2中所述的部分放电判断方法，其特征在于， 所述金属容器具有直管部和从该直管部分支成T状的分支管部，并且分别在从分支部往3方伸出的各所述金属容器具备绝缘隔板，从所述结构信息输出部得到的所述气体绝缘设备的外形和内部结构信息 以包含所述T状的所述金属容器的轴线的平面为基准面时，所述分支部的中心 导体上连接与所述基准面平行的结构物，而且所述结构物不是以所述中心导体 的轴上的点为中心的点对称结构时，在全部所述3个绝缘隔板中，确认与所述基准面实质上平行的方向上具有 2个峰值的情况下，判断为所述金属容器内产生部分放电。
6、 一种部分放电判断方法，用绝缘隔板对封入绝缘气体的圆筒形金属容 器进行分区，并用所述绝缘隔板支撑中心导体的方式构成的气体绝缘设备作为 对象，判断是否有所述金属容器的内部产生的部分放电时，由电磁波检测器在所述绝缘隔板的外周方向的多个部位检测出所述金属 容器内传播的电磁波信号，由TE11检波器利用来自检测出的所述电磁波信号 的截止频率提取出传播TE11模式而不传播TE21模式的频带的信号，由强度 检测装置从通过所述TE11检波装置提取出的信号的强度和所述电磁波检测器 的所述外周方向的位置信息检测出所述金属容器的外周方向的电磁波的强度 分布，以判断部分放电，其特征在于，根据所述强度检测装置检测出的所述金属容器的外周方向的电磁波强度分布，判断是否有部分放电，所述金属容器具有L状的弯曲部，并且分别在从所述弯曲部往两方延伸的 所述金属容器中具备所述绝缘隔板，所述气体绝缘设备的内部结构信息不明时，以包含所述L状的所述金属容器的轴线的平面为基准面时， 一个所述绝缘隔板上确认在与所述基准面实质上平行的方向有2个峰值的强度分布，而且另 一个所述绝缘隔板上确认在与所述基准面实质上平行的方向有2个峰值的强度 分布或确认全周都具有程度实质上相同的强度分布的情况下， 判断为所述L状的所述金属容器内产生部分放电。
7、 一种部分放电判断装置，用绝缘隔板对封入绝缘气体的圆筒形金属容 器进行分区，并用所述绝缘隔板支撑中心导体的方式构成的气体绝缘设备作为 对象，判断是否有所述金属容器的内部产生的部分放电时，具有在所述绝缘隔板的外周方向的多个部位检测出所述金属容器内传播的电 磁波信号的电磁波检测器、利用来自检测出的所述电磁波信号的截止频率提取出传播TE11模式而不 传播TE21模式的频带的信号的TE11检波器、以及从通过所述TE11检波装置提取出的信号的强度和所述电磁波检测器的所 述外周方向的位置信息检测出所述金属容器的外周方向的电磁波的强度分布 的强度检测装置，其特征在于，具备输出气体绝缘设备的内部结构信息的结构信息输出单元。
8、 如权利要求7中所述的部分放电判断装置，其特征在于， 所述结构信息输出单元输出所述气体绝缘设备的外形和内部结构信息。
全文摘要
一种部分放电判断方法，由电磁波检测器在绝缘隔板的外周方向的多个部位检测出金属容器内传播的电磁波信号，由TE11检波器从检测出的所述电磁波信号利用截止频率提取传播TE11模式而不传播TE21模式的频带的信号，由强度检测装置根据所述TE11检波装置提取的信号的强度和所述电磁波检测器的所述外周方向的位置信息检测出所述金属容器的外周方向的电磁波强度分布，以判断部分放电，其中具备输出气体绝缘设备的内部结构信息的结构信息输出单元，根据所述强度检测装置检测出的所述金属容器的外周方向的电磁波强度分布和所述结构信息输出单元的内部结构信息，判断是否有部分放电。
文档编号G01R31/12GK101506673SQ20068005573
公开日2009年8月12日 申请日期2006年9月1日 优先权日2006年9月1日
发明者冈部成光, 吉村学, 武藤浩隆, 西田智惠子, 金子周平, 龟井光仁 申请人:三菱电机株式会社;东京电力株式会社