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ウェーブレット解析を用いた圧力波検出法による電力ケーブルの劣化診断に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15560246
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電力工学・電気機器工学
研究機関愛媛大学

研究代表者

木谷 勇  愛媛大学, 工学部, 教授 (20036396)

研究分担者 門脇 一則  愛媛大学, 工学部, 助教授 (60291506)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2003年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード電気トリー / 部分放電 / 電力用ケーブル / 圧力波 / ウェーブレット変換 / 時間周波数解析 / 低密度ポリエチレン / 炭化 / ウェーブレット / 電力ケーブル / ポリエチレン / トリー / アクリル酸エチル
研究概要

部分放電劣化部から伝搬する圧力波に対してウェーブレット解析を行い,圧力波の時間周波数特性から劣化位置と劣化度合いの推定を試みた。得られた成果を要約すると以下のようになる。
ポリエチレン試料を用いた実験において,成長初期段階のトリーからの圧力波と大きく成長したトリーからの圧力波に対する時間周波数解析を行った。初期トリーからの圧力波の周波数特性は,8MHzの帯域に強い強度を有するのみであった。これに対して大きく成長したトリーからの圧力波の場合,トリー先端部から周波数の高い圧力波が伝搬した後,それに続いて周波数の低い圧力波が伝搬するという時間周波数特性を示した。またこの低周波の圧力波の伝搬が異常に遅れるという傾向が認められた。この周波数の低下と伝搬遅れの増大は,トリーの形状と密接に関連していることを,トリー状トリーとブッシュ状トリーとの比較実験により証明した。
ポリエチレン試料に一定電圧を印加し続けた場合,最初のうちは低周波成分の圧力波が時間の経過と共に大きくなった。ところがある時間を境に検出される信号はトリー先端からの高周波成分のみとなった。低周波成分の消滅は,トリー管の炭化により強い放電が起きなくなったためと推定された。さらにポリエチレンに若干のエチレン?エチルアクリレート共重合樹脂を混合することにより,トリー管の炭化劣化が抑制される事実を,ウェーブレット解析の結果から突き止めた。
模擬ボイドのあるポリエチレン試料にパルス電圧を印加した場合の圧力波の時間周波数特性とセンサ位置との関係について調べた。センサが劣化部の真下にあるときは平板電極からの圧力波と部分放電による圧力波が交互に検出された。これに対してセンサが横方向へずれている場合,部分放電劣化部からの圧力波がセンサに直接入射しないため,時間周波数平面上の強度分布が大きく変化することを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Measurement of Pressure Wave from AC Tree in Polymeric Insulators and Time-Frequency Analysis Using Wavelet Transform2004

    • 著者名/発表者名
      K.Kadowaki, S.Nishimoto, I.Kitani
    • 雑誌名

      Proc.of the 2004 IEEE International Conference on Solid Dielectrics Vol.1

      ページ: 723-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 圧力波のウェーブレット解析によるポリオレフィン系絶縁材料内部の部分放電劣化診断2004

    • 著者名/発表者名
      内村和裕, 門脇一則, 西本栄, 木谷 勇
    • 雑誌名

      平成16年電気関係学会四国支部連合大会講演予稿集 1

      ページ: 164-164

    • NAID

      10018984232

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 部分放電劣化した固体材料内部から発せられる圧力波の時間周波数特性2004

    • 著者名/発表者名
      内村和裕, 門脇一則, 西本栄, 木谷 勇
    • 雑誌名

      電気学会放電研究会資料 ED-04-167

      ページ: 11-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Measurement of Pressure Wave from AC Tree in Polymeric Insulators and Time-Frequency Analysis Using Wavelet Transform2004

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Kadowaki, Sakae Nishimoto, Isamu Kitani
    • 雑誌名

      Proc.of Int'l Conf.on Solid Dielectrics Vol.1

      ページ: 723-726

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical Degradation Diagnosis of Polyolefin Materials using Time-Frequency Analysis of Pressure Wave Produced by Partial Discharge2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuriro Uchimura, Kazunori Kadowaki, Sakae Nishimoto, Isamu Kitani
    • 雑誌名

      2004 Shikoku-Section Convention Record of IEEJ Vol.1

      ページ: 164-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Time-Frequency Characteristics of Pressure Wave from Solid Dielectrics with Partial-Discharge-Deterioration-Spot2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuriro Uchimura, Kazunori Kadowaki, Sakae Nishimoto, Isamu Kitani
    • 雑誌名

      The Papers of Technical Meeting on Electrical Discharges in IEEJ Vol.ED-04-167

      ページ: 11-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 門脇一則, 西本榮, 木谷勇: "トリー管の炭化進行に伴う圧力波信号の時間周波数特性の変化"平成15年電気学会基礎・材料・共通部門大会講演予稿集. Vol.1. 145 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 門脇一則, 西本榮, 木谷勇: "圧力波信号のウェーブレット解析による固体絶縁材料のトリーイング劣化診断"平成15年度電気関係学会 四国支部連合大会. 37 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 門脇一則, 西本榮, 木谷勇: "圧力波のウェーブレット解析によるポリオレフィン系絶縁材料内部の部分放電劣化診断"電気学会研究会資料. ED-03-239〜252. 65-69 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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