コロナ放電地絡 ∼ Z 1 -Z 2波形観測の進展∼ 新潟県支部 会員番号№135 吉 原 謙 次 LA 内蔵 PAS に取り替えてもコロナ 付 PAS で新設受電盤でもコロナ放電 放電現象が改善されない事業所、図１ 現象がでた。図４を参照、A が Io 、B 及び図２を参照して下さい。Z 1− Z 2 が Vo 、Io が Vo よ り 位 相 が 遅 れ て い 波形観測に？マークがともりはじめた。 る。約15 MHz の高調波。これはあき 然し、同一工業団地内の比較的近い事 らかにもらい地絡現象と判断した。 業所に、同時刻に LA・VT 内蔵 DGR 図１ ㈱某 PAS 交換後 図２ 同左の PAS 交換前 400 nS 6 Hz 図３ 図１の時間軸 引き延ばし このコロナ放電を引き延ばした 図４ 近隣の DGR 付 PAS 事業所 Io と Vo 25000倍時間軸を延ばした 約15 MHz 位の波 高調波では配電変圧器の In ≪ Ic（ n- 1）＜…＜ Ic 2＜ Ic 1 Icn=Ic （ n- 1）＋…＋ Ic 2 Io が Vo より遅れている、これは配電線側のもの つまり近所のコロナ放電が近隣自家用の引込ケー ブルに吸いあがったものと推察される。 − 20 − で捉えて動作すること Ｉc1 Ｉn PAS Ｉcn PAS はやや難しいことでは ZCT ケーブル 対地静電容量 Io＝In＋Icn＋Ic1 シース I 負荷 帰路大地抵抗 帰路大地抵抗 定電流源 配電変電所 他対地静電容量 ZCT ないでしょうか。つま り、絶縁不良でコロナ 放電が出ているのに停 電事故は防止出来ない。 帰路大地抵抗 図５ 地絡時の等価回路 高調波における事故電流が大地を戻る経路の説明図 Z 1 -Z 2 波形観測の機能 が果たせないことにな る。 コロナ放電電流は高調波で高イン そこで、高調波のコロナ放電現象の ピーダンスの電流源、対地静電容量が 扱いを慎重にして臨時の停電点検を 小さくとも流れやすい。従って近隣の 行って、原因を明らかにして、速やか 長い引込みケーブルを持っている事業 に対処することである。平成23年10月 所はコロナ放電地絡電流をもらいや 25日に某社の月次点検で、FLUKE 120 すいと思われる。幸い最近のGR及び にて図６の様なコロナ放電現象を捉え DGR はローパスフィルターを持って て、停電点検を申し出て、LA の不良 いるので誤動作はしないが、電気機器 （5000 Vメガにて０MΩ）を発見、停電 の初期の絶縁不良を、コロナ放電現象 事故を防いだ。 図６ Z 1 -Z 2 波形観測による コロナ放電電流波形 （Screen を Waveform に変換） そ の 時 CV ケ ー ブ ル 単 体 の 絶 縁 は くする為、次の「こんな高圧絶縁監視 10 kV で は40 GΩ LA 不 良 に よ る コ ロ は可能か」 （注１）を参照し、13ヶ年 ナ放電地絡と判断する。 実証済みの Z 1 -Z 2 波形観測の理解が この結果を皆様に発表し、少しでも 必要です。数多くの会員がこの方法を 多くの人にこの方法を試してみて、ご 試して、数多くの DATA がでること 賛同を得られることを望みます。そし によって本協会の一つの技術になるこ て尚、新会員の為、ご賛同が得られ易 とを望みます。 以上 注１：2010年９月会報106号 P 13∼16に掲載。今回参考のために再掲載いたします。 − 21 − こんな高圧絶縁監視は可能か 新潟県支部 会員番号№135 吉 原 謙 次 長年、30数件の自家用設備の保安管 回、これを発表し、すこしでも多くの 理をやってきて、現時点での絶縁状態 御賛同者に試行実行してもらい、より をつかむ事がいかに大切か実感してい 多くのデータをまとめれば、１つの技 ます。つまり、停電時間を与えられて 術になる事を念じています。次にフィ チェックする事は現在社会では難しく、 ルタークリップが隣の端子に触れない DATA をもって説明すれば停電点検 様工夫した銅バー、取付位置の高い も納得してくれます。図６はその動機 GR ボックス点検時のトラブル防止工 づけを説明したもの。雷、吹雪、塩分、 具（両手が開放される）の写真を示す。 環境による大気汚染等の塵埃で時々 刻々変化します。だから、出来るだけ 短いサイクルでチェックし、怪しい場 合はデジタルテスター、引込みケーブ ルでの零相電流測定及びトリップコイ ル切り離しで行うリレー試験の結果等 を併せて判断し、停電の許可をもらい 精密点検を行う。 第１柱の受電点は現在、Io が0 . 2 A 、 Vo が２か2 . 5％の整定でないと保護協 調がとれない時代になっている。自家 図１ FLUKE 取付具と様子 用の高圧機器の絶縁状況が簡単に手が るに把握出来る事が重要である。第１ 柱の PAS の ZCT と ZPD 検出値とその 波形に着目し、約10年間、30数件の需 要家をみてきた。１回の観測も欠かさ ずやったことで自分なりの［カン］が 働くようになったと思っています。今 − 22 − 図２ Y 端子付 銅バー 図３ GR・DGR の フィルタ− フィルター効果を図４、５に示す。 図４ フィルタ−なし 図５ フィルタ−あり 突然の停電及び波及事故の兆候を掴む為、受電点の Io と Vo の波形観測 停電時間の確保 難しい 受電口GR・DGRの 入力信号Io、Vo 20mV、30mV（動作値） メーカ情報 整定 0.2A、2.5%の場合 出来るだけ 高調波カット ローパス フィルター自作 回路図及び説明は図12に示す Io； Z1-Z2 間 デジタルから アナログ測定で イメージを掴む 点検周期 サイクルの短縮 デジタルテスター横河7537 １回／月 Io、Voの波形とらえる お客さまには都合が良い FLUKE123を選定 *PCでDATA分析と集積 金をかけず 新規装置を附加しない *PCとはパソコン 通常時のDATA 異常時のDATA 点検毎回時比較 当事業所個別波形 事故の兆候を掴む 約10ヶ年間、30ヶ所毎月のDATA集積 数値が増加傾向の時、注目 Vo； Y1-Z2 間 図６ 本件の着想のチャート図 − 23 − 兆候を掴んだ例 GR 不 良 発 見 ２ 件、 こ れ は PAS 内 の １．アレスター不良 ZCT 回路断線でデジタルテスターで は普段と同じで発見できず、波形観測 で 発 見 し た。 残 念 な が ら そ の 時 の FLUKE の DATA はない。 ４．波形変化でも不良でない場合 普段、Y 軸は５ mV/d で観測してい るが、オーバスケールで ━ ━ ━ と表 図７ Z 1・2 間電圧波形 示され。 MANUAL から AUTO に切り替えた図 普段0 . 5 mV が1 . 8 mV に変化 アレスターを双眼鏡で覗き不良発見 普段の５ mS/d では ━ ━ ━ と 表示 ２．引込みケーブル不良 60 mV フィルターなし ヒゲパルス振幅300 mV ５倍に拡大 １ MHz の波形 AUTO に切り替え 図９ ５ mS/d を１ mS/d に引延した 図８ Z 1・2 間ウェーブダイヤグラフに変換 フィルターありで普段0 . 5 mV が0 . 9∼2 . 4 mV に 変化。停電にてケーブル単体で10 kV メガにて0 . 3 ∼0 . 5μΑのキックあり、５ kV メガでは200 GΩ 、 普段は MANUAL 、X 軸５∼10 mS/d で測定する ヒゲパルスの一つ 数 MHz の波形 ３．FLUKE の波形記録なしの不良 100000倍 に拡大 1991年製 DGR 不良、普段 Io；0 . 5∼ 1 . 2 mV 、Vo；9∼12 mV が、Io は変化 なし、Vo は10 - 6 . 5 - 1 . 1 mV と３ヶ月 図10 ５ mS/d を50 nS/d に引延した 間で変化 ZPD 不良と思い、トリップ コイル切り離しでリレーテストの結果、 図９・10の如く、波形を描く様にす 不良と判明、PAS 、DGR 交換する。 る。この場合、雨の日が数日／月以上 ついでアレスター不良も発見。その他 あった後数ヶ月後には、元の状態に戻 − 24 − る事が多い。３∼４事業所で経験して 停電して不良箇所をみつけ、補正工事 いる。しかし、なかには、高湿度の日、 をします。 部 品 代：１∼２千円 部品購入：ネット販売 コロナ放電がキュービクル内で発生し、 名刺のカラ箱 残余テスター棒 リークホーンで絶縁不良箇所を発見し 〃 クリップ た所あり。 Kt-Lt は T-E より約60° 進相 次に、怪しい所ありと思った時、リ P1 P2 １Wのトランス レー試験器を所持していなかった場合、 100/6.3V GR・DGR の動作確認をしなければな らない。すぐ停電点検が出来ないので、 T 約150μF Lt E Kt 図11 簡易型 DGR 動作確認器の回路図 トリップコイルを取り外し、簡易型リ レー動作確認器で動作確認し、波及事 GR は先般会報、技術研修会その他 故だけは回避する。そうすれば後日、 で紹介しました。 Ⅰ Z1、Z2のフィルター 〈図１〉 Z1 １mH 2.4Ω １μF １μF Z2 2.4ΩはLの内部抵抗 ω＝2×π×50＝314 FLUKE 1 jωc １ 減衰比 A＝ ――――――― ＝ ――――――――― 1 R＋jωL＋ R・jωC＋１−ω2 CL jωc 波） jωCR ω2 CL 減衰比Ａ 波） 7.54×10-4 9.86×10-5 およそ１ 100（２ 倍 調 波） 1.51×10-3 3.9×10-5 〃 500（10 倍 調 波） 7.54×10-3 9.86×10-3 〃 １ Ｋ（20 倍 調 波） 1.51×10-2 3.9×10-2 〃 ２ Ｋ（40 倍 調 波） 3.02×10-2 1.58×10-1 0.8635 ５ Ｋ（100 倍 調 波） 7.54×10-2 0.986 共振で 0.3 倍位 Hz （各 〈表１〉 調 50（基 本 Ⅱ Y1、Z2のフィルター 〈図２〉 Y1 Z2 ZPD 10mH 24Ω 0.1μF U ２μF V 0.1μF FLUKE 24ΩはLの内部抵抗 ZPD（光商工製）に接続する為 左図 フィルターのCは誤差を少なくする為0.1μFとする W 0.001μF×３ Y1 Z2 従って減衰比はおよそ表１の20倍調波まで同じである。 40倍調波で0.83倍、大体良い結果と思われる。 図12 自作フィルターの回路図と説明 以上 − 25 −
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