高分子碍子用漏れ電流計測システム
１．概要
高分子碍子用漏れ電流計測システムは、漏れ電流を波形レベルで測定し、2.5kHz以上の高周波電流と、基本波電流、2.5kHz以下の高調波電流に分割し、高分子碍子で発生する劣化要因を分析するシステムである。
また、同時に気象データも取り込みこれらの変化を自系列で保存する機能を有する。
２．システム構成
システムは出た処理用のPC(Windows2000)と、A/D変換カード(RATOC REX-5054B)、入力データ切替え装置、気象観測装置(DAVIS ウェザーモニターⅡ)で構成される。
Ａ／Ｄ変換カードの入力は4CHであるが、気象観測装置と共用で使用するRS-232c信号を入力切替装置に送り、DTRとRTS出力によりフォトMOSリレー(TLP227G)を動作させ、入力回路を切り替えることにより最大16CHの計測を可能としている。
３．ソフトウェアの処理
ソフトウェアではRS-232cポートのDTRとRTSラインの電圧出力極性を順に切替え、入力チャンネル指定し、A/D変換カードにデータ変換を要求し、漏れ電流値を電圧値として取り込む。
また、RS-232cポートのシリアル信号入出力により、気象観測装置と通信を行い、気象データを取り込む。
各データ処理と保存は次のように行われる。
(1) 測定電流値処理
A/D変換カードは4CH入力時の最高サンプリング速度である80μｓでチャンネル当り1004データを取り込み、次の処理により各成分を分離する。
ａ．2.5kHz以上の成分を抽出
３番目のデータから、その前後２つのデータを含め５データの平均値を４サイクル分(1000データ)求め、2.5kHzのハイカットデータを作る。
そのデータと中心データとの差を求め、そり絶対値を累積し2.5kHz以上の電流クーロン値を求める。
ｂ．直流分の抽出
上記、ハイカットデータの平均を求め直流成分のクーロン値を求める。
ｃ．基本波電流の抽出
上記、ハイカットデータを離散フーリェ展開(DFT)により基本波成分の波高値を求め、その値をクーロン値に変換する。
ｄ．高調波成分の抽出
上記DFTによるsin波とcos波の波高値および直流成分から、これらの合成波形を作り出し、ハイカットデータとの差分の絶対値の累計から2.5kHz以下の高調波成分のクーロン値を求める。
ｅ．全クーロン値の抽出
元データの3番目から1002データの絶対値の合計から、総合のクーロン値を求める。
ｆ．電流実効値の抽出
元データの3番目から1002データの二乗和の合計から、実効値値を求める。
ｇ．ピーク電流検出(追加機能)
波形ピークが指定した４段階のレベルを超えたかを検出。指定した値を超えたクーロン値および、半サイクル単位での発生確率を測定する。
.(2) 気象データ処理
気象観測装置にモニターモードのコマンドを送り、リアルタイムで気象データをダウンロード。その値から風向、風速、温度、湿度の平均値、雨量の累積値および最大風速を求める。
(3) データの保存
上記、各電流・気象データは指定時間(1～60分) 間隔で保存される。そのとき電流のクーロン値は１秒間累積値に変換して保存する。
波形データは指定時間(1～360分) 間隔および各チャンネル毎のトリーガ値によりバイナリデータ形式で保存が可能。
４．システム仕様
1) 電流入力：±５Ｖ，12ビットA/D変換，入力シャント抵抗：デフォルト330Ω変更可
2) 気象観測装置：コンプリートウェザーモニターⅡ＋ウェザーリンク
3) 入力切替：1～4ch=DTR-,RTS+、5～8ch=
DTR-,RTS-、9～12ch=
DTR+,RTS-、13～16ch=
DTR+,RTS+
入力切替装置回路図
