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アナログ信号処理を用いた可搬型部分放電位置標定装置の開発

 本装置は、電力設備の異常・劣化箇所で発生する微小放電(部分放電や火花放電)に伴って放射される電磁パルスを3 本のアンテナで受信し、各々の受信信号を優れた帯域通過特性を有する表面弾性波フィルタを用いて正弦波状の信号(到達時間差に正比例した位相差を保持)に変換した後、直交検波により位相差(時間差)を測定する。更に、得られた時間差から電磁パルスの到来方向を計算し、その結果をアンテナと一体的に取り付けられたCCD カメラの画像に円形のマークをスーパーインポーズしてリアルタイム表示する。配電柱上の火花放電を模擬した性能評価では、12m 遠方からの標定において平均標定誤差は視野角で5°未満となり、従来の高速デジタル計測器を用いた方法とほぼ同等の標定精度を実現した。本装置の主な特長は以下の通りである。
 ○ 電磁パルスの受信波形を記録する必要がないため、高速デジタル計測器が不要。
 ○ アンテナや装置本体が小型で軽量(バッテリー駆動可)。
 ○ 反射波や無線波の影響を受け難いほか、複数の微小放電源が存在しても個別に標定が可能。

 本研究の成果に対して、電気学会は、2013年、熊澤 孝夫 (中部電力株式会社 エネルギー応用研究所)に電気学会 進歩賞Bを贈った。

文献

[1] 熊澤孝夫,星野俊弘,藤井茂雄 他 ,「放射電磁波位相検出による気中部分放電位置標定」, 電気学会論文誌B,( 平成18 年6 月 )
[2] Takao Kumazawa, et al.,「 Location of Partial Discharge in Air by Detecting Phase Difference of Electromagnetic Waves」,Electrical Engineering in Japan( 平成20 年8 月 )
[3] 熊澤孝夫,岡 富士男,柏崎 務 ,「アナログ信号処理を用いた電磁パルス到来方向の高精度推定」,電気学会論文誌A( 平成22 年5 月 )
[4] 熊澤孝夫,岡 富士男,「 アナログ信号処理を用いた配電線用微小放電位置標定装置の開発」, 電気学会論文誌B( 平成24 年3 月 )
[5] 熊澤孝夫「アナログ信号処理を用いた可搬型部分放電位置標定装置の開発」,電気現場技術 ( 平成22 年12 月 )

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微小放電、電磁パルス、到来方向予測
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