利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)以及局部放電測(cè)量方法
【專(zhuān)利摘要】沖擊電壓產(chǎn)生裝置(3)利用規(guī)定的方波信號(hào)(34)、以及在每個(gè)周期對(duì)方波信號(hào)(34)的指示電壓(Vc)進(jìn)行升壓后得到的高電壓(Va)來(lái)產(chǎn)生沖擊電壓(Vain)。局部放電次數(shù)計(jì)算部(15)輸入基于因施加沖擊電壓(Vain)而從測(cè)定對(duì)象物(2)產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)(36)，且在每個(gè)周期將該檢測(cè)信號(hào)(36)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路(12)對(duì)表示施加在測(cè)定對(duì)象物(2)上的沖擊電壓(Vain)的施加電壓信號(hào)(37)進(jìn)行觀測(cè)。電壓值獲取部(13)在局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)，將表示來(lái)自施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路(12)的施加電壓信號(hào)(37)的電壓的峰值(Va)作為局部放電開(kāi)始電壓。由此，用戶能設(shè)定任意的沖擊電壓，且能減輕用戶進(jìn)行的作業(yè)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)以及局部放電測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)以及局部放電測(cè)量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，在對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行逆變器驅(qū)動(dòng)時(shí)，會(huì)因逆變器中的高速開(kāi)關(guān)引起浪涌電壓，對(duì)電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣產(chǎn)生影響。這種浪涌電壓稱為逆變器浪涌，有時(shí)會(huì)達(dá)到電動(dòng)機(jī)額定電壓的兩倍以上。若逆變器浪涌施加到電動(dòng)機(jī)繞組，在可能會(huì)在繞組的內(nèi)部或外部產(chǎn)生局部放電。這種局部放電會(huì)導(dǎo)致構(gòu)成繞組的漆包線的包覆劣化。若包覆劣化，則最終會(huì)導(dǎo)致絕緣破壞，因此在電動(dòng)機(jī)中，希望進(jìn)行一種絕緣設(shè)計(jì)，使得即使對(duì)該繞組施加逆變器浪涌，也不會(huì)產(chǎn)生局部放電。
[0003]以往，基于因交流電壓的施加引起的局部放電特性、特別是局部放電開(kāi)始電壓來(lái)評(píng)價(jià)電動(dòng)機(jī)繞組的絕緣性能。然而，在施加交流電壓和施加浪涌電壓的情況下，繞組上的電位分布是不同的。因此，希望通過(guò)施加模擬浪涌電壓的沖擊電壓來(lái)評(píng)價(jià)由逆變器驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的絕緣性能。此外，在通過(guò)施加沖擊電壓進(jìn)行局部放電測(cè)量的情況下，電壓會(huì)在沖擊電壓上升沿時(shí)(開(kāi)始施加時(shí))急劇變化，因此需要與通過(guò)施加交流電壓進(jìn)行局部放電測(cè)量不同的方法。
[0004]非專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載了在一個(gè)周期內(nèi)重復(fù)施加沖擊電壓時(shí)的局部放電測(cè)量方法的方針。即，將局部放電所產(chǎn)生的局部放電次數(shù)相對(duì)于所施加的所有沖擊電壓的數(shù)量(以下稱為脈沖數(shù))達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上時(shí)的沖擊電壓定義為局部放電開(kāi)始電壓，將其稱為重復(fù)沖擊電壓下的局部放電開(kāi)始電壓。
[0005]另外，非專(zhuān)利文獻(xiàn)2、3中記載了在整個(gè)周期內(nèi)重復(fù)施加沖擊電壓時(shí)的局部放電測(cè)量方法(全周期局部放電測(cè)量方法)。對(duì)該全周期局部放電測(cè)量方法進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0006]圖12是表示全周期局部放電測(cè)量方法中、在每個(gè)周期(圖中的數(shù)據(jù)分割)內(nèi)施加于模擬電動(dòng)機(jī)繞組的雙絞線樣本的沖擊電壓、以及表示由施加了沖擊電壓的電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的局部放電的局部放電信號(hào)的時(shí)序圖。如圖12所示，在全周期局部放電測(cè)量方法中，以脈沖提供期間和脈沖提供期間后的脈沖休止期間為一個(gè)周期，在最初的周期中，在脈沖提供期間(例如20ms)施加10個(gè)沖擊電壓，在脈沖休止期間(例如1ms)進(jìn)行停止施加沖擊電壓的處理。接著，在下一周期中，在脈沖提供期間施加上升到1V的10個(gè)沖擊電壓，在脈沖休止期間進(jìn)行停止施加沖擊電壓的處理。在整個(gè)周期內(nèi)重復(fù)進(jìn)行上述處理，直到?jīng)_擊電壓的峰值從開(kāi)始值(例如IkV)達(dá)到停止值(例如2kV)。
[0007]在全周期局部放電測(cè)量方法中，在整個(gè)周期內(nèi)，將表示沖擊電壓的施加電壓信號(hào)以及上述局部放電信號(hào)保存在存儲(chǔ)器中。之后，測(cè)定者對(duì)每個(gè)周期驗(yàn)證局部放電次數(shù)是否在規(guī)定次數(shù)以上(例如5次以上)，將所有周期中局部放電次數(shù)首次達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的周期中的施加于雙絞線樣本的沖擊電壓定義為局部放電開(kāi)始電壓。即，在全周期局部放電測(cè)量方法中，在從開(kāi)始施加沖擊電壓到停止施加沖擊電壓的期間，在所有周期內(nèi)持續(xù)施加沖擊電壓和測(cè)量局部放電，并在測(cè)量結(jié)束后導(dǎo)出局部放電開(kāi)始電壓。
[0008]另外，在非專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，將每個(gè)周期的沖擊電壓的升壓電壓幅度設(shè)為10V，在一個(gè)周期內(nèi)，將脈沖提供期間的沖擊電壓與下一沖擊電壓的間隔設(shè)為20ms，將脈沖休止期間設(shè)為100ms，但這是所使用的沖擊電壓產(chǎn)生裝置的規(guī)格，并不能由用戶任意決定。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]非專(zhuān)利文獻(xiàn)1:1EC 61934TS
非專(zhuān)利文獻(xiàn)2:電氣學(xué)會(huì)《第40次電氣電子絕緣材料系統(tǒng)研討會(huì)D-l》2009年8月(電気學(xué)會(huì)「第40回電気電子絶縁材料Hy '7' ^ ^ D-1J 2009年8月)
非專(zhuān)利文獻(xiàn)3:電氣學(xué)會(huì)《第40次電氣電子絕緣材料系統(tǒng)研討會(huì)P_7》2009年8月(電気學(xué)會(huì)「第40回電気電子絶縁材料'> 7 f A'7'々A p-7」2009年8月)
【發(fā)明內(nèi)容】
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0010]因此，本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，能由用戶設(shè)定任意的沖擊電壓，并能減輕少用戶進(jìn)行的作業(yè)。
解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0011]本發(fā)明的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)的特征在于，包括:直流電源，將高電壓作為指示電壓的設(shè)定倍數(shù)的電壓進(jìn)行輸出；信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器生成表示規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)，將一個(gè)周期包含脈沖提供期間以及所述脈沖提供期間之后的脈沖休止期間的期間設(shè)定信號(hào)與所述脈沖信號(hào)相疊加，從而生成僅在所述脈沖提供期間產(chǎn)生規(guī)定個(gè)數(shù)的所述脈沖信號(hào)的方波信號(hào)；半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方波信號(hào)的電壓值低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值時(shí)，利用來(lái)自所述直流電源的所述高電壓對(duì)電容元件進(jìn)行充電，在所述方波信號(hào)的電壓值在所述電壓閾值以上時(shí)，從所述電容元件向測(cè)定對(duì)象物施加以所述高電壓的值為峰值的沖擊電壓；信號(hào)指示部，該信號(hào)指示部向所述信號(hào)發(fā)生器輸出設(shè)定了所述規(guī)定脈沖寬度、所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及所述規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)；電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號(hào)的第一個(gè)周期內(nèi)向所述直流電源輸出設(shè)定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號(hào)，并在第二個(gè)周期以后的周期內(nèi)，對(duì)所述電壓指示信號(hào)設(shè)定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規(guī)定電壓相加后得到的電壓作為所述指示電壓；檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路，該檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)基于從施加了所述沖擊電壓的所述測(cè)定對(duì)象物所產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)；局部放電次數(shù)計(jì)算部，該局部放電次數(shù)計(jì)算部將每個(gè)周期內(nèi)所述檢測(cè)信號(hào)的輸入次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路，該施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)表示施加在所述測(cè)定對(duì)象物上的所述沖擊電壓的施加電壓信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)；以及電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)，將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表示的電壓的峰值設(shè)為局部放電開(kāi)始電壓。
[0012]本發(fā)明的測(cè)量裝置用于利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，該局部放電測(cè)量系統(tǒng)包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設(shè)定倍數(shù)的電壓進(jìn)行輸出；信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器生成表示規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)，將一個(gè)周期包含脈沖提供期間以及所述脈沖提供期間之后的脈沖休止期間的期間設(shè)定信號(hào)與所述脈沖信號(hào)相疊加，從而生成僅在所述脈沖提供期間產(chǎn)生規(guī)定個(gè)數(shù)的所述脈沖信號(hào)的方波信號(hào)；以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方波信號(hào)的電壓值低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值時(shí)，利用來(lái)自所述直流電源的所述高電壓對(duì)電容元件進(jìn)行充電，在所述方波信號(hào)的電壓值在所述電壓閾值以上時(shí)，從所述電容元件向測(cè)定對(duì)象物施加以所述高電壓的值為峰值的沖擊電壓，該測(cè)量裝置的特征在于，包括:信號(hào)指示部，該信號(hào)指示部向所述信號(hào)發(fā)生器輸出設(shè)定了所述規(guī)定脈沖寬度、所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及所述規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)；電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號(hào)的第一個(gè)周期內(nèi)向所述直流電源輸出設(shè)定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號(hào)，并在第二個(gè)周期以后的周期內(nèi)，對(duì)所述電壓指示信號(hào)設(shè)定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規(guī)定電壓相加后得到的電壓作為所述指示電壓；檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路，該檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)基于從施加了所述沖擊電壓的所述測(cè)定對(duì)象物產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)；局部放電次數(shù)計(jì)算部，該局部放電次數(shù)計(jì)算部將每個(gè)周期內(nèi)所述檢測(cè)信號(hào)的輸入次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)；施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路，該施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)表示施加在所述測(cè)定對(duì)象物上的所述沖擊電壓的施加電壓信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)；以及電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)，將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表不的電壓的峰值設(shè)為局部放電開(kāi)始電壓。
[0013]本發(fā)明的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量方法用于利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，該局部放電測(cè)量系統(tǒng)包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設(shè)定倍數(shù)的電壓進(jìn)行輸出；信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器生成表示規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)，將一個(gè)周期包含脈沖提供期間以及所述脈沖提供期間之后的脈沖休止期間的期間設(shè)定信號(hào)與所述脈沖信號(hào)相疊加，從而生成僅在所述脈沖提供期間產(chǎn)生規(guī)定個(gè)數(shù)的所述脈沖信號(hào)的方波信號(hào)；以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方波信號(hào)的電壓值低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值時(shí)，利用來(lái)自所述直流電源的所述高電壓對(duì)電容元件進(jìn)行充電，在所述方波信號(hào)的電壓值在所述電壓閾值以上時(shí)，從所述電容元件向測(cè)定對(duì)象物施加以所述高電壓的值為峰值的沖擊電壓，該測(cè)量方法的特征在于，包括:向所述信號(hào)發(fā)生器輸出設(shè)定了所述規(guī)定脈沖寬度、所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及所述規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)的步驟；在所述方波信號(hào)的第一個(gè)周期內(nèi)向所述直流電源輸出設(shè)定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號(hào)，并在第二個(gè)周期以后的周期內(nèi)、對(duì)所述電壓指示信號(hào)設(shè)定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規(guī)定電壓相加后得到的電壓作為所述指示電壓的步驟；由進(jìn)行觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)基于從施加了所述沖擊電壓的所述測(cè)定對(duì)象物產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)的步驟；將每個(gè)周期內(nèi)所述檢測(cè)信號(hào)的輸入次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的步驟；由施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)表示施加在所述測(cè)定對(duì)象物上的所述沖擊電壓的施加電壓信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)的步驟；以及在所述局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)、將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表示的電壓的峰值設(shè)為局部放電開(kāi)始電壓的步驟。
發(fā)明效果
[0014]根據(jù)本發(fā)明，用戶能設(shè)定任意的沖擊電壓，且能減輕用戶進(jìn)行的作業(yè)。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是表示實(shí)施方式I的局部放電測(cè)量系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2A是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的測(cè)量步驟的流程圖。
圖2B是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的測(cè)量步驟的流程圖。
圖3A是表示信號(hào)發(fā)生器所產(chǎn)生的期間設(shè)定信號(hào)30、脈沖信號(hào)33以及方波信號(hào)34、以及由半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)產(chǎn)生的沖擊電壓Vain的時(shí)序圖。
圖3B是圖3A的X部分的放大圖。
圖4是表示施加電壓信號(hào)37、檢測(cè)信號(hào)36、以及對(duì)檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38的波形的時(shí)序圖。
圖5是表示每個(gè)周期的沖擊電壓Vain以及局部放電次數(shù)Cpd的時(shí)序圖。
圖6A是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖6B是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖6C是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖6D是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖7是表示對(duì)圖4的檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字微分處理后的局部放電信號(hào)38的波形的時(shí)序圖。
圖8是表示實(shí)施方式2的局部放電測(cè)量系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9A是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖9B是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖9C是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖9D是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdex的測(cè)量步驟的流程圖。
圖10是表不方波信號(hào)34、斜坡輸出的指不電壓、高電壓Va以及沖擊電壓Vain的時(shí)序圖。
圖11是表示使具有大致相同峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain以IV為單位進(jìn)行升壓并施加時(shí)的示例的時(shí)序圖。
圖12是表示全周期局部放電測(cè)量方法中、在每個(gè)周期(圖中的數(shù)據(jù)分割)內(nèi)施加于電動(dòng)機(jī)(例如電動(dòng)機(jī)的繞組的相間)的沖擊電壓、以及表示由施加了沖擊電壓的電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的局部放電的局部放電信號(hào)的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0017](實(shí)施方式I)
圖1是表示實(shí)施方式I的局部放電測(cè)量系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的局部放電測(cè)量系統(tǒng)I通過(guò)對(duì)測(cè)定對(duì)象物即電動(dòng)機(jī)2施加重復(fù)沖擊電壓來(lái)測(cè)量重復(fù)沖擊電壓下的局部放電。局部放電測(cè)量系統(tǒng)I包括沖擊電壓產(chǎn)生裝置3、局部放電檢測(cè)裝置4、測(cè)量裝置5、以及電壓檢測(cè)器18。
[0018]沖擊電壓產(chǎn)生裝置3包括電容元件即電容器6、直流電源22、半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9、信號(hào)發(fā)生器10、電阻元件23?25、以及輸出端子26、27。直流電源22包括高壓直流電源7以及控制用直流電源8。
[0019]高壓直流電源7的輸出與電容器6的第一電極相連。電容器6的第二電極與輸出端子27的電位相同。具體而言，輸出端子27接地?？刂朴弥绷麟娫?的輸出連接至高壓直流電源7的輸入端口(未圖示)。
[0020]在高壓直流電源7的輸出和電容器6的第一電極之間設(shè)置有電阻元件23在輸出端子26與輸出端子27之間設(shè)有電阻元件25。例如，在輸出端子26與輸出端子27之間設(shè)有電動(dòng)機(jī)2的繞組的相間(例如U相與V相之間)作為提供沖擊電壓Vain的負(fù)載。負(fù)載不限于圖示的電動(dòng)機(jī)2的繞組的相間，也可以是其它相間、或電動(dòng)機(jī)2的繞組與鐵心之間。
[0021]半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9包括:與電容器6的第一電極相連的第一端子(未圖不)、與輸出端子26相連的第二端子(未圖示)、以及柵極端子(未圖示)。在半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9的第二端子與輸出端子26之間設(shè)有電阻元件24。信號(hào)發(fā)生器10的輸出連接至半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9的柵極端子。
[0022]控制用直流電源8從測(cè)量裝置5接受電壓指示信號(hào)28，將電壓指示信號(hào)28所設(shè)定的指示電壓Vc輸出到高壓直流電源7。指示電壓Vc是通過(guò)輸入端口對(duì)高壓直流電源7所輸出的電壓的值進(jìn)行控制的電壓。
[0023]高壓直流電源7將從控制用直流電源8輸出的指示電壓Vc的設(shè)定倍A的電壓作為高電壓Va進(jìn)行輸出。
[0024]信號(hào)發(fā)生器10中設(shè)定有期間設(shè)定信號(hào)。期間設(shè)定信號(hào)的一個(gè)周期中包含脈沖提供期間、脈沖提供期間之后的脈沖休止期間。信號(hào)發(fā)生器10從測(cè)量裝置5接受方波指示信號(hào)29，并生成表示方波指示信號(hào)29所設(shè)定的規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)。信號(hào)發(fā)生器10將期間設(shè)定信號(hào)與脈沖信號(hào)疊加來(lái)生成方波信號(hào)34，該方波信號(hào)34中，方波指示信號(hào)29所設(shè)定的規(guī)定個(gè)數(shù)的脈沖信號(hào)僅在期間設(shè)定信號(hào)的脈沖提供期間內(nèi)產(chǎn)生。關(guān)于期間設(shè)定信號(hào)、脈沖信號(hào)以及方波信號(hào)34的細(xì)節(jié)將在后文闡述。
[0025]當(dāng)提供給柵極端子的電壓值在預(yù)先設(shè)定的電壓閾值以上時(shí)，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9導(dǎo)通，將第一端子和第二端子連接起來(lái)。具體而言，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9在方波信號(hào)34的電壓值低于電壓閾值時(shí)利用來(lái)自高壓直流電源7的高電壓Va對(duì)電容器6進(jìn)行充電，在方波信號(hào)34的電壓值在電壓閾值以上時(shí)，從電容器6向電動(dòng)機(jī)2施加以高電壓Va的值作為峰值的沖擊電壓Vain0
[0026]電壓檢測(cè)器18對(duì)設(shè)置在輸出端子26與輸出端子27之間的電動(dòng)機(jī)2 (上述示例中為電動(dòng)機(jī)2的繞組的相間)上施加的沖擊電壓Vain進(jìn)行檢測(cè)，并將表示該沖擊電壓Vain的施加電壓信號(hào)37輸出到測(cè)量裝置5。
[0027]局部放電檢測(cè)裝置4對(duì)施加了沖擊電壓Vain的電動(dòng)機(jī)2所產(chǎn)生的局部放電進(jìn)行檢測(cè)，并將基于該局部放電的檢測(cè)信號(hào)36輸出到測(cè)量裝置5。作為局部放電檢測(cè)裝置4，可以采用例如利用CT (Current Transformer:電流互感器)檢測(cè)流過(guò)電動(dòng)機(jī)2的繞組的電流的結(jié)構(gòu)、利用天線檢測(cè)電動(dòng)機(jī)2的繞組周?chē)碾姶挪ǖ慕Y(jié)構(gòu)等所有對(duì)伴隨局部放電而產(chǎn)生的物理量進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)構(gòu)。
[0028]測(cè)量裝置5以個(gè)人電腦為基礎(chǔ)構(gòu)成，例如將Windows (注冊(cè)商標(biāo))作為OS (Operating System:操作系統(tǒng))。測(cè)量裝置5運(yùn)行后述的各種應(yīng)用程序,并具備用于與外部之間進(jìn)行信號(hào)的輸入輸出的接口。由此，測(cè)量裝置5能實(shí)現(xiàn)用波形將所輸入的信號(hào)顯示在畫(huà)面中的示波器的功能、以及對(duì)局部放電的測(cè)量進(jìn)行控制的功能。
[0029]測(cè)量裝置5包括電壓指示部11、施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12、電壓值獲取部13、檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14、局部放電次數(shù)計(jì)算部15、信號(hào)指示部16、以及控制部17。
[0030]測(cè)量裝置5的施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12以及檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14以外的各構(gòu)成要素、即電壓指示部11、電壓值獲取部13、局部放電次數(shù)計(jì)算部15、信號(hào)指示部16以及控制部17由硬件或軟件構(gòu)成。例如，在各構(gòu)成要素為軟件的情況下，能通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0031]電壓指示部11通過(guò)例如用于進(jìn)行RS-232C等通信的通信接口對(duì)控制用直流電源8的動(dòng)作進(jìn)行控制，從而對(duì)電動(dòng)機(jī)2施加具有相同電壓電平的沖擊電壓Vain。具體而言，為了對(duì)控制用直流電源8進(jìn)行控制，控制部17在期間設(shè)定信號(hào)的第一個(gè)周期(相當(dāng)于方波信號(hào)34的第一個(gè)周期)內(nèi)生成設(shè)定了初始電壓作為指示電壓Vc的電壓指示信號(hào)28，電壓指示部11將該電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源8?？刂撇?7在第二個(gè)周期以后的周期中，對(duì)電壓指示信號(hào)28設(shè)定將上一周期的指示電壓Vc與比初始電壓要低的規(guī)定電壓相加后得到的電壓來(lái)作為指示電壓Vc，電壓指示部11將該電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源8。關(guān)于指示電壓Vc以及電壓指示信號(hào)28的細(xì)節(jié)將在后文闡述。
[0032]信號(hào)指示部16通過(guò)例如用于進(jìn)行RS-232C等通信的通信接口對(duì)信號(hào)發(fā)生器10的動(dòng)作進(jìn)行控制，從而對(duì)電動(dòng)機(jī)2施加規(guī)定脈沖寬度、規(guī)定重復(fù)頻率、規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain。具體而言，為了控制信號(hào)發(fā)生器10，控制部17生成設(shè)定了規(guī)定脈沖寬度、規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)29，信號(hào)指示部16將該方波指示信號(hào)29輸出到信號(hào)發(fā)生器10。
[0033]施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12對(duì)從電壓檢測(cè)器18輸出的施加電壓信號(hào)37進(jìn)行觀測(cè)。該施加電壓信號(hào)37被傳輸給電壓值獲取部13。
[0034]電壓值獲取部13基于所傳輸?shù)氖┘与妷盒盘?hào)37來(lái)獲取施加在電動(dòng)機(jī)2上的電壓值(電壓峰值)。具體而言，電壓值獲取部13在局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的最初周期內(nèi)，從施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12接受施加電壓信號(hào)37，獲取該施加電壓信號(hào)37所表示的電壓的峰值(高電壓Va的值)，控制部17將該電壓的峰值作為局部放電開(kāi)始電壓。
[0035]檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14對(duì)從局部放電檢測(cè)裝置4輸出的檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行觀測(cè)。該檢測(cè)信號(hào)36被傳輸給局部放電次數(shù)計(jì)算部15。
[0036]局部放電次數(shù)計(jì)算部15輸入由檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14所觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)36，并按照每個(gè)周期將檢測(cè)信號(hào)36的輸入次數(shù)作為局部放電的產(chǎn)生次數(shù)(局部放電次數(shù))進(jìn)行計(jì)數(shù)。具體而言，局部放電次數(shù)計(jì)算部15通過(guò)對(duì)由檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14所觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行例如數(shù)字濾波處理，從而去除不需要的信號(hào)分量，僅提取出表示局部放電的信號(hào)(局部放電信號(hào))。之后，利用規(guī)定的放電判定閾值對(duì)局部放電信號(hào)的峰值的絕對(duì)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，并基于該結(jié)果按照每個(gè)周期對(duì)局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。由此，局部放電次數(shù)計(jì)算部15將對(duì)每個(gè)周期提取局部放電信號(hào)的次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0037]如上所述，根據(jù)局部放電測(cè)量系統(tǒng)1，對(duì)電動(dòng)機(jī)2施加具有相同峰值、規(guī)定脈沖寬度、規(guī)定重復(fù)頻率、規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain，并且在每次進(jìn)行局部放電的產(chǎn)生次數(shù)的計(jì)數(shù)之后，控制部17通過(guò)電壓指示部11使沖擊電壓Vain的峰值階梯式地上升。并且，在局部放電次數(shù)計(jì)算部15累計(jì)到產(chǎn)生了規(guī)定次數(shù)的局部放電后，控制部17將此時(shí)的電壓作為局部放電開(kāi)始電壓。
[0038]圖2A及圖2B是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的測(cè)量步驟的流程圖。圖3A是表示信號(hào)發(fā)生器10所產(chǎn)生的期間設(shè)定信號(hào)30、脈沖信號(hào)33以及方波信號(hào)34、以及通過(guò)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9產(chǎn)生的沖擊電壓Vain的時(shí)序圖。圖3B是圖3A的X部分的放大圖。
[0039]首先，控制部17將用于指示沖擊電壓產(chǎn)生裝置3的峰值的指示電壓Vc初始化為初始電壓V0。具體而言，控制部17在期間設(shè)定信號(hào)的第一個(gè)周期(相當(dāng)于方波信號(hào)34的第一個(gè)周期)內(nèi)生成設(shè)定了初始電壓作為指示電壓Vc的電壓指示信號(hào)28(步驟SI)。
[0040]接著，控制部17生成方波指示信號(hào)29，該方波指示信號(hào)29設(shè)定了沖擊電壓產(chǎn)生裝置3所輸出的沖擊電壓Vain的參數(shù)即規(guī)定的脈沖寬度(例如10 μ S)、規(guī)定的重復(fù)頻率(例如1kHz)、規(guī)定個(gè)數(shù)(例如10個(gè))。信號(hào)指示部16將該方波指示信號(hào)29輸出到信號(hào)發(fā)生器10 (步驟S3)。信號(hào)發(fā)生器10輸出具有方波指示信號(hào)29中設(shè)定的規(guī)定脈沖寬度、規(guī)定重復(fù)頻率、以及規(guī)定個(gè)數(shù)的方波信號(hào)34 (步驟S4)。
[0041 ] 對(duì)步驟S4進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0042]信號(hào)發(fā)生器10中設(shè)定有圖3Α所示那樣的期間設(shè)定信號(hào)30。期間設(shè)定信號(hào)30的一個(gè)周期中包含脈沖提供期間31、脈沖提供期間31之后的脈沖休止期間32。信號(hào)發(fā)生器10從測(cè)量裝置5接受方波指示信號(hào)29，產(chǎn)生圖3Α所示那樣的脈沖信號(hào)33。脈沖信號(hào)33表現(xiàn)出方波指示信號(hào)29中設(shè)定的規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率。脈沖重復(fù)頻率比期間設(shè)定信號(hào)31的頻率高。信號(hào)發(fā)生器10將期間設(shè)定信號(hào)30與脈沖信號(hào)33疊加來(lái)生成圖3Α所不那樣的方波信號(hào)34。方波信號(hào)34中，僅在脈沖提供期間31內(nèi)產(chǎn)生方波指不信號(hào)29中設(shè)定的規(guī)定個(gè)數(shù)的脈沖信號(hào)33。
[0043]接著，電壓指示部11將設(shè)定了指示電壓Vc的電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源8 (步驟S5)。此時(shí)，高壓直流電源7輸出電壓指示信號(hào)28中設(shè)定的指示電壓Vc的設(shè)定倍A(例如A為3000)的電壓即高電壓Va。其結(jié)果，電容器6由高電壓Va進(jìn)行充電。半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9基于信號(hào)發(fā)生器10所輸出的方波信號(hào)34來(lái)重復(fù)導(dǎo)通和截止，由此根據(jù)電容器6的充電電壓生成沖擊電壓Vain，并施加給電動(dòng)機(jī)2 (步驟S6)。
[0044]對(duì)步驟S6進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0045]當(dāng)方波信號(hào)34的電壓值低于電壓閾值Vg時(shí)，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9截止，利用來(lái)自高壓直流電源7的高電壓Va對(duì)電容器6進(jìn)行充電。另一方面，當(dāng)方波信號(hào)34的電壓值在電壓閾值Vg以上時(shí)，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9導(dǎo)通，從電容器6向電動(dòng)機(jī)2施加圖3A所示那樣的沖擊電壓Vain0如圖3B所述，沖擊電壓Vain以高電壓Va的值為峰值，其上升沿時(shí)間非常短。
[0046]接著，施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12對(duì)從電壓檢測(cè)器18輸出的施加電壓信號(hào)37進(jìn)行觀測(cè)(步驟S7)。接著，檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14對(duì)從局部放電檢測(cè)裝置4輸出的檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行觀測(cè)(步驟S8)。
[0047]圖4是表示施加電壓信號(hào)37、檢測(cè)信號(hào)36、以及對(duì)檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38的波形的時(shí)序圖。局部放電在對(duì)構(gòu)成電動(dòng)機(jī)2繞組的漆包線所接觸的部位施加高電壓后產(chǎn)生，因此特別多地產(chǎn)生在沖擊電壓Vain (施加電壓信號(hào)37)的峰值附近。另一方面，在施加沖擊電壓Vain后，電流流過(guò)電動(dòng)機(jī)2的繞組，在檢測(cè)信號(hào)36上進(jìn)一步疊加繞組電流信號(hào)。若在檢測(cè)信號(hào)36上疊加繞組電流信號(hào)，則無(wú)法精確地測(cè)量局部放電開(kāi)始電壓。為此，廣泛采用如下方法，即，使檢測(cè)信號(hào)36通過(guò)濾波電路，從而僅提取局部放電信號(hào)。然而，由于繞組電流信號(hào)、局部放電信號(hào)的頻率分量會(huì)因電動(dòng)機(jī)2的大小、布線長(zhǎng)度等測(cè)量條件而不同，因此必須恰當(dāng)?shù)販?zhǔn)備濾波電路。
[0048]因此，局部放電次數(shù)計(jì)算部15利用通常已知的信號(hào)的上升沿時(shí)間與頻帶的關(guān)系式來(lái)計(jì)算檢測(cè)信號(hào)36的大致頻帶。這里，若將從檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)36的上升沿時(shí)間設(shè)為T(mén)ri,將頻帶設(shè)為Fcut,則根據(jù)Fcut = 0.35/Tri來(lái)計(jì)算頻帶Fcut。本實(shí)施方式中，將頻帶Fcut的10倍的頻率作為數(shù)字濾波處理的截止頻率進(jìn)行計(jì)算(步驟S9)。
[0049]對(duì)截止頻率的定義進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0050]當(dāng)檢測(cè)信號(hào)36的上升沿時(shí)間Tri約為290ns時(shí)，頻帶Fcut約為1.2MHz。局部放電信號(hào)具有比頻帶Fcut高I位以上的頻率分量。因此，本實(shí)施方式中，將頻帶Fcut (1.2MHz)的10倍的頻率即1MHz定義為截止頻率。
[0051]局部放電次數(shù)計(jì)算部15基于截止頻率來(lái)對(duì)檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字濾波處理(步驟S10)。
[0052]數(shù)字濾波處理將信號(hào)的數(shù)據(jù)列中連續(xù)的多個(gè)數(shù)據(jù)與基于截止頻率計(jì)算出的濾波系數(shù)相乘后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步相加，從而計(jì)算出一個(gè)新的數(shù)據(jù)。例如，若將檢測(cè)信號(hào)36的數(shù)據(jù)列設(shè)為P(O)、P(I)、P (2)、…、P(n-l)，將檢測(cè)信號(hào)36的數(shù)據(jù)列中連續(xù)的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)設(shè)為3個(gè)，將這多個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)為P (j-Ι)、P (j)、P (j+1)，將濾波系數(shù)的數(shù)據(jù)列設(shè)為F (O)、F (I)、F ⑵、…、F(n-l)，則新的數(shù)據(jù) D(j)可以通過(guò) D(j) = {{P (j-1) X F (j-1)} + {P (j) X F (j)} +{P(j+1) XF(j+l)}}(式中，j 為 1、…、n-3)來(lái)計(jì)算。
[0053]圖4所示的局部放電信號(hào)38是基于截止頻率1MHz對(duì)檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字濾波處理后得到的信號(hào)。如圖4所示，數(shù)字濾波處理后的檢測(cè)信號(hào)36(該情況下為局部放電信號(hào)38)中，去除不需要的信號(hào)分量即繞組電流信號(hào)，從而僅表現(xiàn)出與局部放電的產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的信號(hào)分量。
[0054]局部放電次數(shù)計(jì)算部15基于實(shí)施了數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38并按如下方式對(duì)局部放電的產(chǎn)生次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。首先，局部放電次數(shù)計(jì)算部15將數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38的峰值的絕對(duì)值與放電判定閾值Sth進(jìn)行比較(步驟Sll)。數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38大多是較高頻率的衰減振動(dòng)波形。因此，數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38中，不能確定正側(cè)峰值與負(fù)側(cè)峰值中哪一個(gè)較大。因此，即使將這種局部放電信號(hào)38與一定值、即放電判定閾值Sth進(jìn)行比較，也難以準(zhǔn)確地進(jìn)行局部放電的判定。為此，局部放電次數(shù)計(jì)算部15將數(shù)字濾波處理后的局部放電信號(hào)38的絕對(duì)值與放電判定閾值Sth進(jìn)行比較。當(dāng)該比較的結(jié)果是局部放電信號(hào)38超過(guò)放電判定閾值Sth時(shí)，局部放電次數(shù)計(jì)算部15判定為產(chǎn)生了局部放電。局部放電次數(shù)計(jì)算部15按如下方式對(duì)局部放電的產(chǎn)生次數(shù)即局部放電次數(shù)Cpd進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0055]接著，控制部17將從局部放電次數(shù)計(jì)算部15傳輸?shù)木植糠烹姶螖?shù)Cpd與規(guī)定次數(shù)Cth進(jìn)行比較(步驟S12)。本實(shí)施方式中，例如將規(guī)定次數(shù)Cth設(shè)為上述規(guī)定個(gè)數(shù)“10”的1/2即“5”。當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd小于規(guī)定次數(shù)Cth時(shí)(步驟S12:否)，控制部17對(duì)指示電壓Vc進(jìn)行更新(步驟S13)。具體而言，控制部17對(duì)電壓指示信號(hào)28設(shè)定將上一周期的指示電壓Vc與規(guī)定電壓AV相加后得到的電壓作為指示電壓Vc。規(guī)定電壓AV設(shè)定為低于初始電壓V0，指示電壓Vc設(shè)定為比上一周期的指示電壓Vc高出規(guī)定電壓AV(例如0.03V 等)的電壓(Vc = Vc+ Δ V)。
[0056]接著,控制部17判定對(duì)更新后的指示電壓Vc乘以設(shè)定倍A時(shí)的電壓、即高電壓Va是否超過(guò)了上限值Vmax(步驟S14)。該步驟S13的設(shè)置是為了預(yù)防由于故障等某些原因，使得在即使高電壓Va持續(xù)上升局部放電次數(shù)Cpd也沒(méi)有達(dá)到規(guī)定次數(shù)Cth以上等情況下陷入無(wú)限循環(huán)。因此，將Vmax設(shè)定為比通常設(shè)想的局部放電開(kāi)始電壓足夠高的電壓即可。當(dāng)高電壓Va超過(guò)上限電壓Vmax時(shí)(步驟S14:是)，直接終止。另一方面，當(dāng)高電壓Va在上限電壓Vmax以下時(shí)(步驟S14:否)，在步驟S5中，電壓指示部11將設(shè)定了指示電壓Vc的電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源8，并再次執(zhí)行步驟S6以后的處理。
[0057]另一方面，當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd在規(guī)定次數(shù)Cth以上時(shí)(步驟S12:是)，電壓值獲取部13接受施加于電動(dòng)機(jī)2的電壓值，S卩，從施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12接受施加電壓信號(hào)37,獲取該施加電壓信號(hào)37所表不的電壓的峰值(高電壓Va的值)，并傳輸給控制部17 (步驟S15)。由此，電壓值獲取部13在局部放電次數(shù)Cpd達(dá)到規(guī)定次數(shù)Cth以上的首個(gè)周期內(nèi)，從施加電壓信號(hào)37中獲取電壓的峰值。控制部17將該電壓的峰值作為局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv并結(jié)束處理。
[0058]根據(jù)基于上述處理的本實(shí)施方式的局部放電測(cè)量，以每當(dāng)施加10個(gè)沖擊電壓Vain時(shí)使沖擊電壓Vain的峰值電壓階梯性上升電壓AXAV這樣的重復(fù)模式向電動(dòng)機(jī)2施加沖擊電壓Vain，直到局部放電次數(shù)Cpd達(dá)到規(guī)定次數(shù)Cth以上(步驟S12:是)。
[0059]圖5是表示每個(gè)周期的沖擊電壓Vain以及局部放電次數(shù)Cpd的時(shí)序圖。圖5中，若將高壓直流電壓的增幅比(上述設(shè)定倍A)設(shè)為3000，將指示電壓Vc的初始值設(shè)為VO (例如0.4V)，將規(guī)定電壓Λ V設(shè)為例如0.03V，則施加電壓的升壓幅度為90V( = 3000X0.03V),第m次更新后的高電壓Va表示為Vm( = AXVc)。如圖5所示,在指示電壓Vc為VO?V4時(shí)的周期、即沖擊電壓Vain為1200V(3000XV0)?1520V(3000XV4)時(shí)的周期內(nèi)，局部放電次數(shù)Cpd小于規(guī)定次數(shù)Cth。這里，在指示電壓Vc為V3時(shí)的周期roiv中，首次對(duì)局部放電次數(shù)Cpd進(jìn)行計(jì)數(shù)。另一方面，在指示電壓Vc為V5時(shí)、即沖擊電壓Vain為161V (3000 X V5)時(shí)的周期RPDIV中，局部放電次數(shù)Cpd達(dá)到規(guī)定次數(shù)Cth以上。該周期RPDIV中，判定為產(chǎn)生了局部放電開(kāi)始電壓VpdiV，之后停止沖擊電壓Vain的升壓。
[0060]在如上述那樣求出局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv后，還能進(jìn)一步測(cè)量局部放電消失電壓。該情況下，電壓指示部11對(duì)控制用直流電源8和信號(hào)發(fā)生器10進(jìn)行控制，從而以每當(dāng)施加具有相同峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain時(shí)使沖擊電壓Vain的峰值階梯式降低這樣的重復(fù)模式對(duì)電動(dòng)機(jī)2施加沖擊電壓Vain。
[0061]圖6A?圖6D是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdev的測(cè)量步驟的流程圖。
[0062]圖6中，從步驟SI到步驟S15為止與圖2同樣。步驟S15后，控制部17對(duì)指示電壓Vc進(jìn)行更新(步驟S21)。具體而言，控制部17對(duì)電壓指示信號(hào)28設(shè)定將上一周期的指示電壓Vc減去規(guī)定電壓Λ V后得到的電壓作為指示電壓Vc。即，指示電壓Vc設(shè)定為比上一周期的指示電壓Vc降低了規(guī)定電壓Λ V(例如0.03V)后的電壓(Vc = Vc-Λ V)。
[0063]接著，控制部17判定對(duì)指示電壓Vc乘以設(shè)定倍A后的電壓即高電壓Va ( = A X Vc)是否低于下限值Vmin (步驟S22)。該步驟S22的設(shè)置理由與圖2所示的步驟S15同樣。因此，將下限值Vmin設(shè)定為比通常設(shè)想的局部放電消失電壓足夠低的電壓值即可。當(dāng)高電壓Va低于下限值Vmin時(shí)(步驟S22:是)，直接結(jié)束處理。另一方面，當(dāng)高電壓Va在下限值min以上時(shí)(步驟S22:否)，電壓指示部11將設(shè)定了指示電壓Vc的電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源8 (步驟S23)。之后，執(zhí)行與圖2所示的步驟S6?Sll同樣的處理即步驟 S24 ?S29。
[0064]接著，控制部17將規(guī)定次數(shù)Cth與局部放電次數(shù)Cpd進(jìn)行比較(步驟S30)。當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd在規(guī)定次數(shù)Cth以上時(shí)(步驟S30:是)，返回到步驟S21。
[0065]另一方面，當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd小于規(guī)定次數(shù)Cth時(shí)(步驟S30:否)，電壓值獲取部13接受此時(shí)施加于電動(dòng)機(jī)2的電壓值，S卩、從施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12接受施加電壓信號(hào)37,獲取該施加電壓信號(hào)37所表不的電壓的峰值(高電壓Va的值)，并傳輸給控制部17(步驟S31)。由此，電壓值獲取部13在計(jì)算出局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的周期RPDIV以后、局部放電次數(shù)Cpd不滿規(guī)定次數(shù)Cth的首個(gè)周期內(nèi)，從施加電壓信號(hào)37中獲取電壓的峰值?？刂撇?7將該電壓的峰值作為局部放電消失電壓Vpdev并結(jié)束處理。
[0066]如圖5所示，在指示電壓Vc為V7時(shí)、即沖擊電壓Vain為1430V(3000XV7)時(shí)的周期RPDEV中，局部放電次數(shù)Cpd不滿規(guī)定次數(shù)Cth。這里，在指示電壓Vc為V9時(shí)、即沖擊電壓Vain為1250V(3000XV9)時(shí)的周期I3DEV中，不再對(duì)局部放電次數(shù)Cpd進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0067]如以上說(shuō)明的那樣，本實(shí)施方式的局部放電測(cè)量系統(tǒng)I向電動(dòng)機(jī)2施加規(guī)定脈沖寬度、規(guī)定重復(fù)頻率、規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain，且每次都計(jì)算局部放電次數(shù)Cpd。用戶能通過(guò)使用由局部放電測(cè)量系統(tǒng)I獲取到的局部放電次數(shù)Cpd等來(lái)進(jìn)行局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的測(cè)量、局部放電消失電壓Vpdev的測(cè)量等各種局部放電的測(cè)量作業(yè)。由此，根據(jù)本實(shí)施方式的局部放電測(cè)量系統(tǒng)1，用戶進(jìn)行讀取儀表、顯示數(shù)值等會(huì)對(duì)測(cè)量精度造成影響的作業(yè)的機(jī)會(huì)變少，因此獲得能進(jìn)行精確的局部放電測(cè)量的效果。
[0068]而且，在進(jìn)行局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的測(cè)量時(shí)，在判定局部放電次數(shù)Cpd在規(guī)定次數(shù)Cth以上的時(shí)刻，停止沖擊電壓Vain的升壓。此外，在進(jìn)行局部放電消失電壓Vpdev的測(cè)量時(shí)，在判定為局部放電次數(shù)Cpd小于規(guī)定次數(shù)Cth的時(shí)刻，停止沖擊電壓Vain的施力口。由此能獲得縮短局部放電測(cè)量所需時(shí)間的效果。另外，能獲得如下效果:抑制對(duì)測(cè)定對(duì)象物即電動(dòng)機(jī)2的繞組施加過(guò)剩電壓，能事先防止對(duì)測(cè)定對(duì)象物造成多余損傷的情況。
[0069]此外，測(cè)量裝置5在每次施加具有相同峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain時(shí)，對(duì)施加電壓信號(hào)37、檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行觀測(cè)。由于沖擊電壓產(chǎn)生裝置3能對(duì)沖擊電壓Vain的脈沖寬度、重復(fù)頻率、個(gè)數(shù)進(jìn)行變更，因此對(duì)施加電壓信號(hào)37、檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行觀測(cè)時(shí)所需的存儲(chǔ)器為少量即可，具有能縮短局部放電次數(shù)計(jì)算部15所進(jìn)行的數(shù)據(jù)處理時(shí)間的效果。
[0070]局部放電次數(shù)計(jì)算部15根據(jù)由檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14所觀測(cè)到的檢測(cè)信號(hào)36的上升沿時(shí)間Tri來(lái)計(jì)算檢測(cè)信號(hào)36中包含的繞組電流信號(hào)的頻帶，通過(guò)對(duì)檢測(cè)信號(hào)36實(shí)施以計(jì)算出的頻率為截止頻率的數(shù)字濾波處理，從而去除檢測(cè)信號(hào)36所包含的繞組電流信號(hào)，之后對(duì)局部放電的產(chǎn)生次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。因此，還具有如下效果:能提高局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv的測(cè)量精度，而且即使負(fù)載、布線長(zhǎng)度等會(huì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)36的頻率產(chǎn)生影響的參數(shù)發(fā)生變更，也不需要準(zhǔn)備新的濾波器。
[0071]另外，本實(shí)施方式中，在每次測(cè)量檢測(cè)信號(hào)36時(shí)計(jì)算數(shù)字濾波處理的截止頻率，但也可以在決定了截止頻率后的第二次測(cè)量時(shí)不計(jì)算截止頻率。或者，也可以在測(cè)量局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv前，預(yù)先測(cè)量檢測(cè)信號(hào)36，根據(jù)其上升沿時(shí)間計(jì)算截止頻率，或根據(jù)進(jìn)行傅里葉變換處理得到的頻譜結(jié)果來(lái)決定截止頻率。
[0072]另外，本實(shí)施方式中，關(guān)于上述步驟SI和S2中設(shè)定的初始電壓VO、規(guī)定的脈沖寬度、規(guī)定的重復(fù)頻率、規(guī)定次數(shù)，也可以由用戶從測(cè)量裝置5的畫(huà)面進(jìn)行輸入。
[0073]另外，本實(shí)施方式，也可以將上述步驟S9替換成如下那樣的處理。局部放電次數(shù)計(jì)算部15接受由施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12所觀測(cè)到的施加電壓信號(hào)37，將施加電壓信號(hào)37的上升沿時(shí)間設(shè)為T(mén)ri,根據(jù)Fcut = 0.35/Tri計(jì)算頻帶Fcut,將其作為數(shù)字濾波處理的截止頻率。此時(shí)，從施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路12到局部放電檢測(cè)部15的信號(hào)流如圖1的虛線所示。
若以圖4為例，則施加電壓信號(hào)37的上升沿時(shí)間為300ns，檢測(cè)信號(hào)36的上升沿時(shí)間為290ns，兩者大致相等。因此，無(wú)論是根據(jù)檢測(cè)信號(hào)36的上升沿時(shí)間(約290ns)計(jì)算頻帶Fcut,還是根據(jù)施加電壓信號(hào)37的上升沿時(shí)間計(jì)算頻帶Fcut,頻帶Fcut都大約為1.2MHz。由于局部放電信號(hào)具有比頻帶Fcut高一個(gè)數(shù)量級(jí)以上的頻率分量，因此，即使使用根據(jù)施加電壓信號(hào)37的上升沿時(shí)間計(jì)算出的頻帶Fcut,也能將該頻帶Fcut (1.2MHz)的10倍的頻率即1MHz定義為截止頻率。
[0074]另外，本實(shí)施方式，也可以將上述步驟S9和SlO替換成如下那樣的處理。即，局部放電次數(shù)計(jì)算部15對(duì)從檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路14傳輸?shù)臋z測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字微分處理。
[0075]數(shù)字微分處理是通過(guò)求得信號(hào)的數(shù)據(jù)列中的第一數(shù)據(jù)與第二數(shù)據(jù)之間的差分來(lái)計(jì)算出一個(gè)新數(shù)據(jù)的處理。例如，若將檢測(cè)信號(hào)36的數(shù)據(jù)列設(shè)為P (O)、P (I)、P (2)、…、P(n-1)，將新的數(shù)據(jù)列設(shè)為D(O)、D(I)、D(2)、…、D(n-l)，將采樣頻率設(shè)為T(mén)s，則可以根據(jù)D(k) = {P(k)-P(k-1)}/Ts(式中，k為1、…、η-1)來(lái)計(jì)算新的數(shù)據(jù)D(k)。這里，也可以不與Ts相除。此外，在提高精度的情況下，可以根據(jù)D(k) = {P(k+l)-P(k-l)}/2Ts(式中，k為1、…、n-2)來(lái)計(jì)算數(shù)據(jù)D (k)。
[0076]圖7是表示對(duì)圖4的檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字微分處理后的局部放電信號(hào)38的波形的時(shí)序圖。局部放電信號(hào)38的變化比繞組電流信號(hào)的變化急劇。因此，本實(shí)施方式中，通過(guò)進(jìn)行數(shù)字微分處理得到了與在局部放電的產(chǎn)生部位實(shí)施數(shù)字濾波處理后而到的信號(hào)波形相類(lèi)似的信號(hào)波形，能進(jìn)行局部放電的檢測(cè)。由此，局部放電次數(shù)計(jì)算部15能在對(duì)檢測(cè)信號(hào)36進(jìn)行數(shù)字微分處理之后對(duì)局部放電的產(chǎn)生次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0077](實(shí)施方式2)
關(guān)于實(shí)施方式2的局部放電測(cè)量系統(tǒng),僅說(shuō)明其與實(shí)施方式I的不同點(diǎn)。未特別記載的部分與實(shí)施方式I相同。
[0078]圖8是表示實(shí)施方式2的局部放電測(cè)量系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)的框圖。
[0079]沖擊電壓產(chǎn)生裝置3的直流電源22具備控制用直流電源19來(lái)代替實(shí)施方式I的控制用直流電源8。測(cè)量裝置5具備電壓指示部20以及控制部21來(lái)代替實(shí)施方式I中的電壓指示部11和控制部17?？刂朴弥绷麟娫?9是能輸出斜坡電壓的電源，電壓指示部20將設(shè)定了規(guī)定脈沖重復(fù)頻率所對(duì)應(yīng)的斜坡電壓作為上述指示電壓Vc的電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源19。
[0080]圖9A?圖9D是表示局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv以及局部放電消失電壓Vpdev的測(cè)量步驟的流程圖。
[0081]控制部21生成設(shè)定了與實(shí)施方式I相同的初始電壓VO即開(kāi)始電壓V0、上限電壓Vu,以及升壓時(shí)間Tu的電壓指示信號(hào)28 (步驟SSl)。從步驟S2到步驟S4與圖2及圖6同樣。接著，電壓指示部20將設(shè)定了開(kāi)始電壓VO、上限電壓Vu、升壓時(shí)間Tu的電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源19(步驟SS2)。由此，控制用直流電源8以升壓時(shí)間Tu開(kāi)始從開(kāi)始電壓VO到上限電壓Vu的升壓(步驟SS3)。
[0082]從步驟S6到步驟Sll與圖2及圖6同樣。
[0083]接著，控制部21將規(guī)定次數(shù)Cth與從局部放電次數(shù)計(jì)算部15傳輸?shù)木植糠烹姶螖?shù)Cpd進(jìn)行比較(步驟SS4)。當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd小于規(guī)定次數(shù)Cth時(shí)(步驟SS4:否)，返回到步驟S6。另一方面，當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd在規(guī)定次數(shù)Cth以上時(shí)(步驟SS4:是)，進(jìn)入步驟S15，將電壓值獲取部13計(jì)算出的電壓值作為局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv。
[0084]接著，控制部21生成設(shè)定了終止電壓Ve以及降壓時(shí)間Td的電壓指示信號(hào)28 (步驟SS5)。電壓指示部20將設(shè)定了終止電壓Ve、降壓時(shí)間Td的電壓指示信號(hào)28輸出到控制用直流電源19(步驟SS6)，控制用直流電源19以降壓時(shí)間Td開(kāi)始從電壓Vpdiv到終止電壓Ve的降壓(步驟SS7)。
[0085]之后，從步驟S6到步驟S11與圖2同樣。
[0086]接著，控制部21將規(guī)定次數(shù)Cth與局部放電次數(shù)Cpd進(jìn)行比較(步驟SS8)。當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd在規(guī)定次數(shù)Cth以上時(shí)(步驟SS8:是)，返回到步驟S6。另一方面，當(dāng)局部放電次數(shù)Cpd小于規(guī)定次數(shù)Cth時(shí)(步驟SS8:否)，在圖6所示的步驟S31中，將電壓值獲取部13所獲取到的電壓值作為局部放電消失電壓Vpdev。
[0087]圖10是表示方波信號(hào)34、斜坡輸出的指示電壓、高電壓Va以及沖擊電壓Vain的時(shí)序圖。
[0088]從高壓直流電源7輸出將控制用直流電源19的輸出電壓放大A倍(例如3000倍)后的電壓，半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)9利用方波信號(hào)34來(lái)重復(fù)進(jìn)行導(dǎo)通和截止，其結(jié)果是，從沖擊電壓產(chǎn)生裝置3產(chǎn)生斜坡輸出的沖擊電壓Vain。根據(jù)基于上述處理的本實(shí)施方式的局部放電測(cè)量，若將高壓直流電源7的放大率設(shè)為3000，將控制用直流電源19輸出的斜坡電壓的開(kāi)始電壓VO設(shè)為0.3V，將上限電壓Vu設(shè)為0.7V，將升壓時(shí)間設(shè)為12秒，則施加于電動(dòng)機(jī)2的沖擊電壓Vain以100V/秒的速度上升。這里，若將一個(gè)沖擊電壓Vain的脈沖寬度為10 μ S、重復(fù)頻率為10kHz、個(gè)數(shù)為10個(gè)的沖擊電壓Vain定義為一個(gè)塊，則從一個(gè)塊的開(kāi)始到結(jié)束所需的時(shí)間為I毫秒，I毫秒期間的上升電壓為0.1V。由于施加在電動(dòng)機(jī)2上的最小電壓即開(kāi)始電壓為900V，因此一個(gè)塊上的電壓上升0.1V與900V相比足夠小，達(dá)到可以忽略的程度。因此，即使采用控制用直流電源19輸出斜坡電壓的方式，也能施加具有大致相同的峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain。另外，若將塊(以10個(gè)脈沖為I個(gè)塊)與塊之間定義為例如10毫秒，則在10毫秒內(nèi)，沖擊電壓Vain上升IV。其結(jié)果是，能如圖11所示那樣使具有大致相同的峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain以IV為單位進(jìn)行升壓并施加給電動(dòng)機(jī)2。
[0089]如以上說(shuō)明的那樣，本實(shí)施方式的局部放電測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行控制，以從控制用直流電源19輸出以規(guī)定的升壓時(shí)間進(jìn)行上升的斜坡電壓，利用信號(hào)發(fā)生器10的輸出信號(hào)控制沖擊電壓Vain的脈沖寬度、重復(fù)頻率、個(gè)數(shù)，因此能精細(xì)地設(shè)定具有相同峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain、與下一個(gè)具有相同峰值的規(guī)定個(gè)數(shù)的沖擊電壓Vain的電壓的上升幅度。若能精細(xì)地設(shè)定電壓的上升幅度，則具有能以更好的精度測(cè)定局部放電開(kāi)始電壓Vpdiv或者局部放電消失電壓Vpdev的效果。
[0090]以上，雖然說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式只是作為示例而呈現(xiàn)，而并非要對(duì)發(fā)明范圍進(jìn)行限定。該新的實(shí)施方式可通過(guò)其它各種方式進(jìn)行實(shí)施，在不脫離發(fā)明要旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種省略、替換、變更。該實(shí)施方式及其變形均包含在發(fā)明的范圍和要旨中，并且包含在專(zhuān)利的權(quán)利要求所記載的發(fā)明及其等同范圍內(nèi)。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0091]I局部放電測(cè)量系統(tǒng) 2電動(dòng)機(jī)(測(cè)定對(duì)象物)
3沖擊電壓產(chǎn)生裝置
4局部放電檢測(cè)裝置
5測(cè)量裝置
6電容器
7高壓直流電源
8控制用直流電源
9半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)
10信號(hào)發(fā)生器
11電壓指示部
12施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路
13電壓值獲取部
14檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路
15局部放電次數(shù)計(jì)算部
16信號(hào)指示部
17控制部
18電壓檢測(cè)器
19控制用直流電源
20電壓指示部
21控制部
22直流電源
23電阻元件
24電阻元件
25電阻元件
26輸出端子
27輸出端子
28電壓指示信號(hào)29方波指示信號(hào)30期間設(shè)定信號(hào)31脈沖提供期間32脈沖休止期間33脈沖信號(hào)34方波信號(hào)36檢測(cè)信號(hào)37施加電壓信號(hào)38局部放電信號(hào)
【權(quán)利要求】
1.一種利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:直流電源，將高電壓作為指示電壓的設(shè)定倍數(shù)的電壓進(jìn)行輸出； 信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器生成表示規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)，將一個(gè)周期包含脈沖提供期間以及所述脈沖提供期間之后的脈沖休止期間的期間設(shè)定信號(hào)與所述脈沖信號(hào)相疊加，從而生成僅在所述脈沖提供期間產(chǎn)生規(guī)定個(gè)數(shù)的所述脈沖信號(hào)的方波信號(hào)； 半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方波信號(hào)的電壓值低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值時(shí)，利用來(lái)自所述直流電源的所述高電壓對(duì)電容元件進(jìn)行充電，在所述方波信號(hào)的電壓值在所述電壓閾值以上時(shí)，從所述電容元件向測(cè)定對(duì)象物施加以所述高電壓的值為峰值的沖擊電壓； 信號(hào)指示部，該信號(hào)指示部向所述信號(hào)發(fā)生器輸出設(shè)定了所述規(guī)定脈沖寬度、所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及所述規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)； 電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號(hào)的第一個(gè)周期內(nèi)向所述直流電源輸出設(shè)定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號(hào)，并在第二個(gè)周期以后的周期內(nèi)，對(duì)所述電壓指示信號(hào)設(shè)定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規(guī)定電壓相加后得到的電壓作為所述指示電壓； 檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路，該檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)基于從施加了所述沖擊電壓的所述測(cè)定對(duì)象物產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)； 局部放電次數(shù)計(jì)算部，該局部放電次數(shù)計(jì)算部將每個(gè)周期內(nèi)所述檢測(cè)信號(hào)的輸入次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)； 施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路，該施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)表示施加在所述測(cè)定對(duì)象物上的所述沖擊電壓的施加電壓信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)；以及 電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)，將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表示的電壓的峰值設(shè)為局部放電開(kāi)始電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電次數(shù)計(jì)算部通過(guò)對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，來(lái)從所述檢測(cè)信號(hào)中去除不需要的信號(hào)分量，從而僅提取出表示所述局部放電的局部放電信號(hào)，并將每個(gè)周期中提取到所述局部放電信號(hào)的次數(shù)作為所述局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電次數(shù)計(jì)算部基于所述檢測(cè)信號(hào)的上升沿時(shí)間來(lái)計(jì)算數(shù)字濾波處理的截止頻率，并基于所述截止頻率對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行所述數(shù)字濾波處理。
4.如權(quán)利要求1所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電次數(shù)計(jì)算部通過(guò)對(duì)所述施加電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波處理，來(lái)從所述施加電壓信號(hào)中去除不需要的信號(hào)分量，從而僅提取出表示所述局部放電的局部放電信號(hào)，并將每個(gè)周期中提取到所述局部放電信號(hào)的次數(shù)作為所述局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電次數(shù)計(jì)算部基于所述施加電壓信號(hào)的上升沿時(shí)間來(lái)計(jì)算數(shù)字濾波處理的截止頻率，并基于所述截止頻率對(duì)所述施加電壓信號(hào)進(jìn)行所述數(shù)字濾波處理。
6.如權(quán)利要求2所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述局部放電次數(shù)計(jì)算部通過(guò)對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字微分處理，來(lái)從所述檢測(cè)信號(hào)中去除所述不需要的信號(hào)分量，從而僅提取出所述局部放電信號(hào)。
7.如權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓指示部在由所述電壓值獲取部獲取到所述局部放電開(kāi)始電壓的周期之后的周期中，向所述直流電源輸出設(shè)定了將上一周期的所述指示電壓減去所述規(guī)定電壓后得到的電壓作為所述指示電壓的所述電壓指示信號(hào)， 所述電壓值獲取部在獲取到所述局部放電開(kāi)始電壓的周期后、所述局部放電次數(shù)不滿所述規(guī)定次數(shù)的首個(gè)周期內(nèi)，將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表示的電壓的峰值設(shè)為局部放電消失電壓。
8.如權(quán)利要求1至7的任一項(xiàng)所述的利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述直流電源是能輸出斜坡電壓的電源， 電壓指示部向所述直流電源輸出設(shè)定了與所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率相對(duì)應(yīng)的斜坡電壓作為所述指示電壓的所述電壓指示信號(hào)。
9.一種測(cè)量裝置，用于利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，該局部放電測(cè)量系統(tǒng)包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設(shè)定倍數(shù)的電壓進(jìn)行輸出；信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器生成表示規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)，將一個(gè)周期包含脈沖提供期間以及所述脈沖提供期間之后的脈沖休止期間的期間設(shè)定信號(hào)與所述脈沖信號(hào)相疊加，從而生成僅在所述脈沖提供期間產(chǎn)生規(guī)定個(gè)數(shù)的所述脈沖信號(hào)的方波信號(hào)；以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方波信號(hào)的電壓值低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值時(shí)，利用來(lái)自所述直流電源的所述高電壓對(duì)電容元件進(jìn)行充電，在所述方波信號(hào)的電壓值在所述電壓閾值以上時(shí)，從所述電容元件向測(cè)定對(duì)象物施加以所述高電壓的值為峰值的沖擊電壓，該測(cè)量裝置的特征在于， 包括:信號(hào)指示部，該信號(hào)指示部向所述信號(hào)發(fā)生器輸出設(shè)定了所述規(guī)定脈沖寬度、所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及所述規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)； 電壓指示部，該電壓指示部在所述方波信號(hào)的第一個(gè)周期內(nèi)向所述直流電源輸出設(shè)定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號(hào)，并在第二個(gè)周期以后的周期內(nèi)，對(duì)所述電壓指示信號(hào)設(shè)定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規(guī)定電壓相加后得到的電壓作為所述指示電壓； 檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路，該檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)基于從施加了所述沖擊電壓的所述測(cè)定對(duì)象物產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)； 局部放電次數(shù)計(jì)算部，該局部放電次數(shù)計(jì)算部將每個(gè)周期內(nèi)所述檢測(cè)信號(hào)的輸入次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)； 施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路，該施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)表示施加在所述測(cè)定對(duì)象物上的所述沖擊電壓的施加電壓信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)；以及 電壓值獲取部，該電壓值獲取部在所述局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)，將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表示的電壓的峰值設(shè)為局部放電開(kāi)始電壓。
10.一種測(cè)量方法，用于利用重復(fù)沖擊電壓的局部放電測(cè)量系統(tǒng)，該局部放電測(cè)量系統(tǒng)包括:直流電源，該直流電源將高電壓作為指示電壓的設(shè)定倍數(shù)的電壓進(jìn)行輸出；信號(hào)發(fā)生器，該信號(hào)發(fā)生器生成表示規(guī)定脈沖寬度以及規(guī)定脈沖重復(fù)頻率的脈沖信號(hào)，將一個(gè)周期包含脈沖提供期間以及所述脈沖提供期間之后的脈沖休止期間的期間設(shè)定信號(hào)與所述脈沖信號(hào)相疊加，從而生成僅在所述脈沖提供期間產(chǎn)生規(guī)定個(gè)數(shù)的所述脈沖信號(hào)的方波信號(hào)；以及半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，該半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)在所述方波信號(hào)的電壓值低于預(yù)先設(shè)定的電壓閾值時(shí)，利用來(lái)自所述直流電源的所述高電壓對(duì)電容元件進(jìn)行充電，在所述方波信號(hào)的電壓值在所述電壓閾值以上時(shí)，從所述電容元件向測(cè)定對(duì)象物施加以所述高電壓的值為峰值的沖擊電壓，該測(cè)量方法的特征在于， 包括:向所述信號(hào)發(fā)生器輸出設(shè)定了所述規(guī)定脈沖寬度、所述規(guī)定脈沖重復(fù)頻率、以及所述規(guī)定個(gè)數(shù)的方波指示信號(hào)的步驟； 在所述方波信號(hào)的第一個(gè)周期內(nèi)向所述直流電源輸出設(shè)定了初始電壓作為所述指示電壓的電壓指示信號(hào)，并在第二個(gè)周期以后的周期內(nèi)、對(duì)所述電壓指示信號(hào)設(shè)定將上一周期的所述指示電壓與比所述初始電壓小的規(guī)定電壓相加后得到的電壓作為所述指示電壓的步驟； 由進(jìn)行觀測(cè)的檢測(cè)信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)基于從施加了所述沖擊電壓的所述測(cè)定對(duì)象物產(chǎn)生的局部放電的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)的步驟； 將每個(gè)周期內(nèi)所述檢測(cè)信號(hào)的輸入次數(shù)作為局部放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)的步驟； 由施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路對(duì)表示施加在所述測(cè)定對(duì)象物上的所述沖擊電壓的施加電壓信號(hào)進(jìn)行觀測(cè)的步驟；以及 在所述局部放電次數(shù)達(dá)到規(guī)定次數(shù)以上的首個(gè)周期內(nèi)、將來(lái)自所述施加電壓信號(hào)觀測(cè)電路的所述施加電壓信號(hào)所表示的電壓的峰值設(shè)為局部放電開(kāi)始電壓的步驟。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104169730SQ201380013954
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2013年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月14日
【發(fā)明者】櫻井孝幸, 小川弘之, 吉滿哲夫, 廣瀨達(dá)也, 廣島聰 申請(qǐng)人:東芝三菱電機(jī)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝
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