成果報告書詳細
管理番号20110000001274
タイトル平成22年度成果報告書 戦略的国際標準化推進事業 標準化先導研究 部分放電試験における放電電荷量の非接触評価・校正手法に関する標準化
公開日2011/7/28
報告書年度2010 - 2010
委託先名国立大学法人九州工業大学
プロジェクト番号P04002
部署名技術開発推進部
和文要約電力機器などの高電圧機器の安全性や信頼性を評価、維持することは重要であり、そのため絶縁破壊の前駆現象である部分放電(PD)を検出し評価することが広く行われている。部分放電試験法としてIEC60270が制定されているが、この規格に代わる放電起因の電磁波や弾性波に基づく新しい部分放電試験法がIEC TC42で検討されている。電磁波の測定周波数帯域は、300MHz〜3GHzのUHF帯を対象としていることから、この放射電磁波測定を「UHF法」と呼ぶこともある。
本事業では、現在IEC TC42でIEC62478として検討されている新しい部分放電試験法に提案する放電の大きさ(電荷量)を放射電磁波により非接触に評価•校正できる測定装置や方法などを開発し、標準化の可能性を調査することを目的としている。本年度の開発課題は、実験室での実器発生可能性のある部分放電現象の再現と提案手法の検証であり、放電現象の再現と観測、および提案手法による放電電荷量の評価と検証および普遍性の確認である。
そのため、時間領域で放電現象の核心に迫ると共に、放射電磁波の源となるPD電流パルス波形を、実放電現象を忠実に且つ正確に測定できるように、UHF帯を超えるSHF帯と呼ばれる30GHz程度までの超広帯域でPD電流パルス波形を詳細に計測できる装置「超広帯域PD電流パルス波形計測装置(SHF_PDPW装置)」を開発し、本装置を用いて検討を行った。また、SHF_PDPW装置を用いて、PD電流パルスと同時に放射電磁波の測定を実施した。異なる条件下で測定した両波形データに本提案手法を適用し、放射電磁波波形と放電電荷量の関係を調べ、本提案手法の普遍性を検討した。その結果、普遍性は基本的には認められた。同時に、標準化に向けてより相関性の高い手法とするための課題も明確になり、本提案手法の標準化への可能性が示された。このように、本事業では、当初の開発課題を達成できた。
英文要約It is important for HV power apparatus to estimate and maintain their safety and reliability. Therefore, detection and estimation of partial discharge (PD) which is a pre-phenomena leading to breakdown have been widely carried out. As a standard of PD test, IEC60270 has been established and now a new PD test standard is discussed at IEC TC42 as IEC62478. This standard is based on the non-contact method to detect the PD-induced electromagnetic (EM) wave and acoustic emission signal. Since the focusing frequency of the EM wave is the UHF band that is defined as 300MHz to 3GHz, the measurement of PD-induced EM wave is generally referred to as “UHF method”.
The purpose of this project is to develop the new method and apparatus to be able to estimate and correct the charge quantity from the PD-induced EM wave as a proposal to the new PD test standard, and investigate and discuss the possibility of standardization for the proposed method.
The development subject in this year is to duplicate the PD phenomena in the laboratory and verify the proposed method. Hence, we developed the SHF_PDPW apparatus which could precisely measure the PD current pulse with a super high frequency response up to 30GHz known as SHF band that is the next higher band of the UHF band. This apparatus could bring us the significant information of PD phenomena in the time domain and the PD current pulse waveform that is the source and gives the character of PD-induced EM wave. Using the SHF_PDPW apparatus, the simultaneous measurements of PD current pulse and PD-induced EM wave were carried out. We applied the proposal method to those data obtained under the different experiment conditions, and investigated the relationship between PD-induced EM wave and charge quantity, and then discussed the universality of the proposed method. As a result, the universality was basically accepted. And the issues regarding the improvement manner and technology to get the much better performance were clarified. The possibility of standardization of the proposed method was recognized. From these results, initial development subject was achieved in this project.
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