JP2004138491A - Degradation diagnostic method and degradation diagnostic device of cv cable - Google Patents

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JP2004138491A JP2002303153A JP2002303153A JP2004138491A JP 2004138491 A JP2004138491 A JP 2004138491A JP 2002303153 A JP2002303153 A JP 2002303153A JP 2002303153 A JP2002303153 A JP 2002303153A JP 2004138491 A JP2004138491 A JP 2004138491A
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residual charge
voltage
cable
residual
gravity
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Hiroyuki Kon
今 博之
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a degradation diagnostic method and a degradation diagnostic device of a CV cable capable of conducting precise insulation diagnosis by using a residual charge measuring method. <P>SOLUTION: This device is provided with residual charge measuring devices 2-7 for earthing after energizing the CV cable by a direct-current voltage, discharging the charge accumulated by energization by the direct-current voltage by being energized by an alternating-current voltage changing in a step shape thereafter, and outputting a signal showing a plurality of residual charge quantities, and a processing device 8 for calculating the center of gravity of a distribution of the plurality of residual charge quantities based on the signal showing the plurality of residual charge quantities outputted from the residual charge measuring devices, and outputting the alternating-current voltage corresponding to the calculated center of gravity as a signal showing a degradation index. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CVケーブルの劣化診断法及び劣化診断装置に関し、特に残留電荷量を測定することにより水トリー劣化したCVケーブルの絶縁体の残存性能を非破壊的に診断する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、地中送電用ケーブルとして、優れた電気的特性、作業の容易性を有するCVケーブル(Cross−linked polyethylen insulated polyvinyl−chloride sheathed cable)が用いられている。このCVケーブルには、水が存在する環境で使用されることに起因して、その絶縁体中に水トリーという現象が発生して絶縁劣化が生じる。
【0003】
そこで、水トリー発生の有無を診断する技術として残留電荷測定法が検討されている。この残留電荷測定法は、CVケーブルに直流電圧を課電し、その後に接地して直流課電を除去し、続いて交流電圧を印加し、これにより生じた直流電流成分を検出する。この検出により得られた電流信号を積分することにより残留電荷量を計算する。この残留電荷測定法は、水トリー劣化程度や破壊電圧との相関がよく、CVケーブルの劣化診断方法として注目されている。
【0004】
水トリー劣化した絶縁体の残留電荷発生のメカニズムは、例えば特開2001−349922に開示されている。即ち、絶縁体中に水トリーが存在していると、直流課電によって水トリー部と健全な絶縁体との界面に空間電荷が蓄積される。直流課電後に接地して直流課電を除去すると、絶縁体内部には空間電荷が残留しており、この空間電荷の電界によって移動を開始し、最終的には消滅する。
【0005】
この空間電荷の移動・減衰は、接地(短絡)を保っている場合には、時間と共に指数関数的に減衰する直流電流(逆吸収電流)が接地回路に流れる。また、接地を開放した場合には、時間とともにある一定値に飽和するように直流電圧(残留電圧)が開放された電極間に回復してくる。この逆吸収電流と残留電圧の発生は、直流課電後の接地という急変に対する絶縁体内部の空間電荷の応答遅れに原因している。
【0006】
この直流課電の接地後に回復してくる残留電荷は、水トリーによる絶縁劣化の判定に利用できる。しかし、空間電荷の移動・消滅に要する時間が著しく長いので、測定回路に観測される残留電荷の回復時間が著しく遅くなり、測定時間が短いと大きな信号が得られない。ところが、交流電圧を課電すると、水トリー劣化部に存在していた空間電荷の移動速度が速められて、水トリー劣化に原因する残留電荷を短時間で顕在化できる。これが交流課電を用いて残留電荷測定をする所以である。
【0007】
この残留電荷測定法では、一般に残留電荷測定により得られる残留電荷量は、ケーブル全体から生じる平均的な情報であるために、ケーブルの一部が極度に劣化しているのか、軽微な劣化が一様に発生しているのかを判定することはできない。よって、長尺ケーブル、あるいは長さの異なる試料間で劣化診断をすることは困難である。
【0008】
このような問題点を解決するために、例えば特許文献1は、上述した残留電荷測定法において、所定の課電パターンからなる交流電圧をステップ状に複数回課電し、残留電荷が測定される最高の交流電圧値からケーブルの交流破壊電圧レベルを推定することにより絶縁劣化の程度を診断し、長尺ケーブルあるいは長さの異なるケーブル間における水トリー劣化程度を評価し得るCVケーブルの劣化診断方法を開示している。
【0009】
この劣化診断方法によれば、ステップ昇圧により、低い電圧から最高電圧を運転電圧程度として昇圧及び降圧を複数回繰り返して課電しながら残留電荷を測定することにより残留電荷量分布が得られる。より高い交流電圧で放出される残留電荷成分は、絶縁性能に最も影響を及ぼす長い水トリーを反映している。従って、残留電荷量分布を調べ、どの程度の交流課電電圧まで残留電荷が検出されたかを劣化指標として用いることにより、絶縁体中にどの程度の長さの水トリーが発生しているかを推定でき、ひいては残存性能を評価することが可能になる。
【0010】
【特許文献1】
特開2001−349922
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の劣化診断方法においては、残留電荷が放出された最高の交流課電電圧を劣化指標としているので、例えば図4のタイプ1〜3に示すように、残留電荷量の分布形状が異なる場合であっても、残留電荷が放出される最高の交流課電電圧が同じ(図4中のV)であれば劣化指標は同じになり、残存性能などの判定結果は同じになる。
【0012】
一方、図4のタイプ3のように低い交流課電電圧にて多くの残留電荷が放出さる分布を有するものと、タイプ1のように比較的高い交流課電電圧で残留電荷が放出される分布を有するものとでは、より長い水トリーが発生している可能性は後者の方が高く、結果的に後者の方が絶縁性能は低い可能性がある。よって、残留電荷が放出される最高の交流課電電圧を劣化指標として用いる場合には、劣化診断としては不十分である。
【0013】
図5は、上記方法により求められた最高の交流課電電圧に基づく残留電荷の放出電界強度に対する破壊試験の結果得られた破壊電界強度を示している。この図5から、放出電界強度が同じでも、破壊電界強度には大きなばらつきが生じていることがわかる。
【0014】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その課題は、残留電荷測定法を用いて的確に絶縁診断を行うことができるCVケーブルの劣化診断方法及び劣化診断装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、残留電荷量分布の形状を考慮した劣化指標を用いて絶縁診断を行うように構成したものである。
【0016】
即ち、本発明のCVケーブルの劣化診断方法は、前記課題を達成するために、CVケーブルに直流電圧を課電した後に接地し、その後に交流電圧を課電することにより直流電圧の課電によって蓄積された電荷を放出させて残留電荷量を測定する残留電荷測定方法において、交流電圧をステップ状に変化させながら課電して複数の残留電荷量を測定し、得られた複数の残留電荷量の分布の重心を算出し、算出された重心に対応する交流電圧を劣化指標として用いることを特徴とする。この場合、重心は複数の残留電荷量の加重平均とすることができる。
【0017】
このCVケーブルの劣化診断方法によれば、低い交流課電電圧で大きな残留電荷量が得られる分布では、その重心は低い交流電圧側になる。従って、この劣化診断方法を用いることにより残留電荷が放出された最高の交流課電電圧が同じであっても、その重心が高い交流電圧側のものの方が劣化程度は高いと判断されることになり、劣化の状態を的確に反映した診断結果を得ることができる。
【0018】
また、本発明のCVケーブルの劣化診断装置は、前記課題を達成するために、CVケーブルに直流電圧を課電した後に接地し、その後にステップ状に変化する交流電圧を課電することにより直流電圧の課電によって蓄積された電荷を放出させて複数の残留電荷量を表す信号を出力する残留電荷測定装置と、残留電荷測定装置から出力される複数の残留電荷量を表す信号に基づいて複数の残留電荷量の分布の重心を算出し、該算出された重心に対応する交流電圧を劣化指標を表す信号として出力する処理装置、とを備えたことを特徴とする。この場合、処理装置は、複数の残留電荷量の加重平均を求めることにより重心を算出することができる。
【0019】
このCVケーブルの劣化診断装置によれば、上述したCVケーブルの劣化診断方法と同様の作用及び効果を奏する。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【0021】
図1は、本発明の実施の形態に係るCVケーブルの劣化診断装置の構成を示すブロック図である。このCVケーブルの劣化診断装置は、大きく分けると残留電荷測定装置と処理装置とから構成されている。残留電荷測定装置は、切り替えスイッチ2、直流課電装置3、交流課電変圧器4、電圧調整装置5、残留電荷検出装置6及びローパスフィルタ7から構成されている。また、処理装置は、パーソナルコンピュータ(PC)8から構成されている。
【0022】
切り替えスイッチ2は、共通端子Tの接続を3つの接点2a、2b及び2cに切り替えることができるスイッチである。この切り替えスイッチ2の共通端子Tには供試ケーブル1が接続される。切り替えスイッチ2の接点2aは、直流課電装置3に接続されている。直流課電装置3は、直流電圧VDCを発生する。切り替えスイッチ2の接点2bは、保護抵抗Rを介して接地されている。切り替えスイッチ2の接点2cは、交流課電変圧器4の二次巻線の一方の端子Uに接続されている。
【0023】
交流課電変圧器4は、電圧調整装置5から供給される交流電圧を変圧して二次巻線から出力する。この交流課電変圧器4の二次巻線の一方の端子Uは、上述したように切り替えスイッチ2の接点2cに接続され、他方の端子Vは電圧調整装置5の入力端子に接続されている。また、交流課電変圧器4の一次巻線は、電圧調整装置5に接続されている。
【0024】
電圧調整装置5の入力端子は交流電源に接続され、出力端子は交流課電変圧器4の一次巻線に接続されている。この電圧調整装置5は、交流電源からの交流電圧を変化させて交流課電変圧器4に供給する。これにより、交流課電変圧器4の二次側の出力電圧をゼロから所定電圧VACまで変化させることができる。
【0025】
残留電荷検出装置6は、交流課電変圧器4と接地との間に設けられている。即ち、残留電荷検出装置6の一方の端子は、交流課電変圧器4の端子Vに接続され、他方の端子は接地されている。この残留電荷検出装置6は、前記2つの端子間に並列に接続された、2つの端子間を短絡するためのスイッチSW、交流バイパス用のコンデンサCd及び検出抵抗Rdから構成されている。残留電荷検出装置6は、前記2つの端子間に生じた信号をローパスフィルタ7に送る。
【0026】
ローパスフィルタ7は、残留電荷検出装置6から入力された信号の直流成分を通過させ、図示しない増幅回路で増幅し、残留電荷量を表す信号としてパーソナルコンピュータ8に送る。
【0027】
パーソナルコンピュータ8は、本発明の処理装置に対応する。このパーソナルコンピュータ8は、受け取った残留電荷量を表す信号に基づいて、後述する残留電荷量分布の重心を算出し、劣化指標を生成する。
【0028】
次に、このように構成された実施の形態に係るCVケーブルの劣化診断装置の動作を説明する。まず、CVケーブルの劣化診断装置の残留電荷測定装置において、残留電荷量を測定する動作を、図2に示した課電パターンを参照しながら説明する。
【0029】
まず、切り替えスイッチ2の共通端子Tが接点2aに接続されて供試ケーブル1に直流課電装置3からの直流電圧VDCが所定時間だけ印加される。次に、切り替えスイッチ2の共通端子Tの接続が接点2bに切り替えられる。これにより、供試ケーブル1が保護抵抗Rを介して時間t1(接地時間t1)だけ接地される。次に、切り替えスイッチ2の共通端子Tの接続が接点2cに切り替えられる。これにより、供試ケーブル1が交流課電変圧器4に接続され、残留電荷測定が可能な状態にされる。
【0030】
この状態で、電圧調整装置5が調整され、交流課電変圧器4の二次側から交流課電電圧がV→V→V→V→・・・(V<V<V<V<・・・)とステップ状に出力される。同時に、各ステップの交流課電電圧V、V、V、V、・・・毎に残留電荷検出装置6で残留電荷量が検出され、残留電荷量を表す信号としてパーソナルコンピュータ8に送られる。
【0031】
パーソナルコンピュータ8は、残留電荷測定装置から送られてくる残留電荷量を表す信号から、残留電荷量分布の形状を表すパラメータとして分布の重心を算出する。今、交流課電電圧V、V、V、V、・・・を印加することにより得られる残留電荷量をQ、Q、Q、Q、・・・とすると、残留電荷量分布における重心電圧Vaは以下の加重平均を算出する式で与えられる。
【0032】
Va=(V・Q+V・Q+V・Q+V・Q+・・・)/(Q+Q+Q+Q+・・・)
低い交流課電電圧で大きな残留電荷量が得られる分布では、その重心は低い交流電圧側になる。この方法を用いることにより残留電荷が放出された最高の交流課電電圧が同じであっても、その重心が高い交流電圧側のものの方が劣化程度は高いと判断されることになる。例えば、図4に示す例においては、タイプ1、タイプ2、タイプ3の順番に劣化程度が高いと判断される。
【0033】
図3は、図5において、同一の残留電荷放出電界強度を示した試料において、低い交流電圧から高い交流電圧まで、昇圧及び降圧を複数回繰り返し課電することにより得られた残留電荷量分布から重心の交流課電電圧に対応する重心の電界強度を求め、それらと破壊電界強度との関係を示したものである。重心の電界強度が大きくなることは残留電荷分布が高い交流電圧よりの分布であることを示している。
【0034】
このように、破壊電界強度が異なり、放出電界強度が同一であった試料においても、重心の電界強度で分類することにより、より的確に劣化診断を行って残存性能算出することが可能であり、劣化指標として重心の電界強度が有効であることを確認できる。
【0035】
以上説明したように、従来の劣化診断方法では、残留電荷が放出される最高の交流課電電圧が同じ場合には、劣化程度の判定結果は同じになるが、この実施の形態に係る劣化診断方法を用いれば、残留電荷量の分布形状により劣化程度を分類することが可能になるために、的確な劣化診断を行うことができる。
【0036】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、残留電荷分布の形状の特徴を劣化の診断指標としているので、残留電荷測定法を用いて的確に絶縁診断を行うことができるCVケーブルの劣化診断方法及び劣化診断装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るCVケーブルの劣化診断装置の構成を示す回路図である。
【図2】本発明の実施の形態に係るCVケーブルの劣化診断装置の動作を説明するための課電パターンを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係るCVケーブルの劣化診断装置によって求められた重心電界強度と破壊電界強度との関係を示す図である。
【図4】従来の劣化診断方法を説明するための図である。
【図5】従来の劣化診断方法によって求められた残留電荷の放出電界強度と破壊電界強度との関係を示す図である。
【符号の説明】
1 供試ケーブル
2 切り替えスイッチ
3 直流課電装置
4 交流課電変圧器
5 電圧調整装置
6 残留電荷検出装置
7 ローパスフィルタ
8 パーソナルコンピュータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for diagnosing deterioration of a CV cable, and more particularly to a technique for non-destructively diagnosing residual performance of an insulator of a CV cable deteriorated by water tree by measuring a residual charge amount.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an underground power transmission cable, a CV cable (Cross-linked polyethylene insulated polyvinyl chloride sealed cable) having excellent electrical characteristics and ease of work has been used. Since the CV cable is used in an environment where water exists, a phenomenon called water tree occurs in the insulator, and insulation deterioration occurs.
[0003]
Therefore, a residual charge measurement method is being studied as a technique for diagnosing the occurrence of water trees. In this residual charge measurement method, a DC voltage is applied to a CV cable, and then grounded to remove the DC application, and subsequently an AC voltage is applied, and the resulting DC current component is detected. The amount of residual charge is calculated by integrating the current signal obtained by this detection. This residual charge measurement method has a good correlation with the degree of water tree deterioration and breakdown voltage, and is attracting attention as a CV cable deterioration diagnosis method.
[0004]
The mechanism of the generation of residual charges in the water-tree-degraded insulator is disclosed in, for example, JP-A-2001-349922. In other words, when water trees are present in the insulator, space charge is accumulated at the interface between the water tree portion and a healthy insulator due to DC power application. When the DC charge is removed by grounding after the DC charge is applied, space charges remain inside the insulator, and the space charges start moving due to the electric field and eventually disappear.
[0005]
When the ground charge (short circuit) is maintained, the direct current (reverse absorption current) that decays exponentially with time flows to the ground circuit. Further, when the ground is opened, the DC voltage (residual voltage) recovers between the opened electrodes so as to saturate to a certain value with time. The generation of the reverse absorption current and the residual voltage is caused by the response delay of the space charge inside the insulator to the sudden change of the ground after the DC application.
[0006]
The residual charge recovered after the grounding of the DC power application can be used to determine insulation deterioration due to water trees. However, since the time required for the movement and disappearance of the space charge is extremely long, the recovery time of the residual charge observed in the measurement circuit becomes extremely slow. If the measurement time is short, a large signal cannot be obtained. However, when the AC voltage is applied, the moving speed of the space charge existing in the water tree deterioration part is increased, and the residual charge caused by the water tree deterioration can be realized in a short time. This is the reason why residual charge measurement is performed using AC charging.
[0007]
In this residual charge measurement method, the residual charge amount generally obtained by residual charge measurement is average information generated from the entire cable. Therefore, whether a part of the cable is extremely deteriorated or slight deterioration is considered. Cannot be determined. Therefore, it is difficult to make a deterioration diagnosis between long cables or samples having different lengths.
[0008]
In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, in the above-described residual charge measurement method, an alternating voltage having a predetermined power application pattern is applied stepwise a plurality of times, and the residual charge is measured. CV cable deterioration diagnosis method that diagnoses the degree of insulation deterioration by estimating the AC breakdown voltage level of the cable from the highest AC voltage value and evaluates the degree of water tree deterioration between long cables or cables of different lengths. Is disclosed.
[0009]
According to this deterioration diagnosis method, the residual charge amount distribution can be obtained by measuring the residual charge while applying power by repeating step-up and step-down a plurality of times by setting the maximum voltage from a low voltage to an operating voltage by step boosting. The residual charge component emitted at higher AC voltages reflects a long water tree that has the greatest effect on insulation performance. Therefore, by examining the residual charge amount distribution and using up to which AC charging voltage the residual charge was detected as a deterioration index, it is possible to estimate how long water trees are generated in the insulator. It is possible to evaluate the residual performance.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-349922
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional deterioration diagnosis method, the highest AC application voltage from which the residual charges are released is used as the deterioration index, and therefore, as shown in, for example, types 1 to 3 in FIG. even if different, the degradation index if the best Affairs Division electrostatic voltage residual charge is released the same (V 5 in FIG. 4) is the same, the determination result of such residual performance is the same.
[0012]
On the other hand, one having a distribution in which a large amount of residual charge is released at a low AC charging voltage as shown in type 3 in FIG. It is more likely that a longer water tree has occurred in the latter, and as a result, the latter may have lower insulation performance. Therefore, when the highest AC charging voltage at which the residual charges are released is used as the deterioration index, the deterioration diagnosis is not sufficient.
[0013]
FIG. 5 shows the breakdown field strength obtained as a result of the breakdown test for the emission field strength of the residual charges based on the highest AC application voltage obtained by the above method. It can be seen from FIG. 5 that even when the emission field strength is the same, a large variation occurs in the breakdown field strength.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a CV cable deterioration diagnosis method and a deterioration diagnosis apparatus capable of accurately performing insulation diagnosis using a residual charge measurement method. Is to do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is configured to perform insulation diagnosis using a deterioration index in consideration of the shape of the residual charge amount distribution.
[0016]
That is, in order to achieve the above object, the method for diagnosing deterioration of a CV cable according to the present invention includes the steps of applying a DC voltage to a CV cable, grounding the cable, and then applying an AC voltage to apply the DC voltage. In the residual charge measurement method of measuring the amount of residual charge by discharging the accumulated charge, a plurality of residual charge amounts are measured by applying power while changing the AC voltage in a step-like manner, and the obtained plurality of residual charge amounts are measured. Is characterized by using the AC voltage corresponding to the calculated center of gravity as a deterioration index. In this case, the center of gravity may be a weighted average of a plurality of residual charge amounts.
[0017]
According to this method of diagnosing deterioration of a CV cable, in a distribution where a large amount of residual charge is obtained at a low AC charging voltage, the center of gravity is on the low AC voltage side. Therefore, even if the highest AC charging voltage from which residual charges are released by using this deterioration diagnosis method is the same, the AC voltage side having a higher center of gravity is determined to have a higher degree of deterioration. That is, it is possible to obtain a diagnosis result that accurately reflects the state of deterioration.
[0018]
Further, in order to achieve the above object, the deterioration diagnosis device for a CV cable according to the present invention applies a DC voltage to the CV cable, grounds the CV cable, and then applies a stepwise changing AC voltage to the CV cable. A residual charge measuring device that outputs a signal representing a plurality of residual charge amounts by discharging charges accumulated by applying a voltage; and a plurality of signals based on the plurality of residual charge amount signals output from the residual charge measuring device. And a processing unit that calculates the center of gravity of the distribution of the residual charge amount and outputs an AC voltage corresponding to the calculated center of gravity as a signal indicating a deterioration index. In this case, the processing device can calculate the center of gravity by obtaining a weighted average of the plurality of residual charge amounts.
[0019]
According to the CV cable deterioration diagnosis apparatus, the same operation and effect as those of the above-described CV cable deterioration diagnosis method can be obtained.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a CV cable deterioration diagnosis device according to an embodiment of the present invention. The CV cable deterioration diagnosis device is roughly composed of a residual charge measuring device and a processing device. The residual charge measuring device includes a changeover switch 2, a DC charging device 3, an AC charging transformer 4, a voltage adjusting device 5, a residual charge detecting device 6, and a low-pass filter 7. The processing device is constituted by a personal computer (PC) 8.
[0022]
The changeover switch 2 is a switch that can switch the connection of the common terminal T to three contacts 2a, 2b, and 2c. The test cable 1 is connected to a common terminal T of the changeover switch 2. The contact 2 a of the changeover switch 2 is connected to the DC power application device 3. The DC power supply device 3 generates a DC voltage VDC . The contact 2b of the changeover switch 2 is grounded via the protection resistor R. The contact 2 c of the changeover switch 2 is connected to one terminal U of the secondary winding of the AC power transformer 4.
[0023]
The AC charging transformer 4 transforms the AC voltage supplied from the voltage regulator 5 and outputs the transformed voltage from the secondary winding. One terminal U of the secondary winding of the AC charging transformer 4 is connected to the contact 2c of the changeover switch 2 as described above, and the other terminal V is connected to the input terminal of the voltage regulator 5 as described above. . The primary winding of the AC power transformer 4 is connected to the voltage regulator 5.
[0024]
The input terminal of the voltage regulator 5 is connected to an AC power supply, and the output terminal is connected to the primary winding of the AC power transformer 4. The voltage regulator 5 changes the AC voltage from the AC power supply and supplies the AC voltage to the AC power transformer 4. Thus, it is possible to change the output voltage of the secondary side of the AC Division electric transformer 4 from zero to a predetermined voltage V AC.
[0025]
The residual charge detection device 6 is provided between the AC charging transformer 4 and the ground. That is, one terminal of the residual charge detection device 6 is connected to the terminal V of the AC charging transformer 4, and the other terminal is grounded. The residual charge detection device 6 includes a switch SW connected in parallel between the two terminals for short-circuiting the two terminals, a capacitor Cd for AC bypass, and a detection resistor Rd. The residual charge detection device 6 sends a signal generated between the two terminals to a low-pass filter 7.
[0026]
The low-pass filter 7 allows the DC component of the signal input from the residual charge detection device 6 to pass therethrough, amplifies it by an amplifier circuit (not shown), and sends the signal to the personal computer 8 as a signal representing the residual charge amount.
[0027]
The personal computer 8 corresponds to the processing device of the present invention. The personal computer 8 calculates a center of gravity of a residual charge distribution described later based on the received signal indicating the residual charge and generates a deterioration index.
[0028]
Next, the operation of the thus configured CV cable deterioration diagnosis apparatus according to the embodiment will be described. First, the operation of measuring the residual charge amount in the residual charge measuring device of the CV cable deterioration diagnosis device will be described with reference to the power application pattern shown in FIG.
[0029]
First, the common terminal T of the changeover switch 2 is connected to the contact 2a, and the DC voltage VDC from the DC power supply device 3 is applied to the test cable 1 for a predetermined time. Next, the connection of the common terminal T of the changeover switch 2 is switched to the contact 2b. As a result, the test cable 1 is grounded via the protection resistor R for the time t1 (grounding time t1). Next, the connection of the common terminal T of the changeover switch 2 is switched to the contact 2c. As a result, the test cable 1 is connected to the AC charging transformer 4, and the residual charge measurement is enabled.
[0030]
In this state, the voltage adjusting device 5 is adjusted, and the AC charging voltage is applied from the secondary side of the AC charging transformer 4 to V 1 → V 2 → V 3 → V 4 → ... (V 1 <V 2 < V 3 <V 4 <...) Are output in a stepwise manner. At the same time, the residual charge amount is detected by the residual charge detection device 6 for each of the AC application voltages V 1 , V 2 , V 3 , V 4 ,... In the respective steps, and is sent to the personal computer 8 as a signal representing the residual charge amount. Sent.
[0031]
The personal computer 8 calculates the center of gravity of the distribution as a parameter representing the shape of the residual charge distribution from the signal representing the residual charge transmitted from the residual charge measuring device. Assuming that the residual charge amounts obtained by applying the AC charging voltages V 1 , V 2 , V 3 , V 4 ,... Are Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 ,. The center-of-gravity voltage Va in the residual charge amount distribution is given by the following equation for calculating a weighted average.
[0032]
Va = (V 1 · Q 1 + V 2 · Q 2 + V 3 · Q 3 + V 4 · Q 4 + ···) / (Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4 + ···)
In a distribution in which a large amount of residual charge is obtained at a low AC application voltage, the center of gravity is on the low AC voltage side. By using this method, even if the highest AC charging voltage from which the residual charges are released is the same, it is determined that the AC voltage side having a higher center of gravity has a higher degree of deterioration. For example, in the example shown in FIG. 4, the degree of deterioration is determined to be higher in the order of type 1, type 2, and type 3.
[0033]
FIG. 3 is a graph showing the residual charge amount distribution obtained by repeatedly applying the voltage step-up and step-down multiple times from a low AC voltage to a high AC voltage in the sample showing the same residual charge emission electric field strength in FIG. This figure shows the relationship between the electric field strength at the center of gravity corresponding to the AC applied voltage at the center of gravity and the breakdown electric field strength. An increase in the electric field intensity at the center of gravity indicates that the residual charge distribution is a distribution from a high AC voltage.
[0034]
As described above, even for samples in which the breakdown electric field strength is different and the emission electric field strength is the same, it is possible to perform the deterioration diagnosis more accurately and calculate the remaining performance by classifying the specimen by the electric field strength of the center of gravity. It can be confirmed that the electric field intensity at the center of gravity is effective as a deterioration index.
[0035]
As described above, in the conventional degradation diagnosis method, when the highest AC charging voltage from which the residual charges are released is the same, the determination result of the degree of degradation is the same, but the degradation diagnosis according to this embodiment is performed. If the method is used, it is possible to classify the degree of deterioration based on the distribution shape of the residual charge amount, so that accurate deterioration diagnosis can be performed.
[0036]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the characteristic of the shape of the residual charge distribution is used as a diagnostic indicator of deterioration, so that the insulation diagnosis can be accurately performed using the residual charge measurement method. A method and a degradation diagnosis device can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a CV cable deterioration diagnosis device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a power application pattern for explaining the operation of the CV cable deterioration diagnosis device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a centroid electric field strength and a breakdown electric field strength obtained by the CV cable deterioration diagnosis apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram for explaining a conventional deterioration diagnosis method.
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a residual electric field emission field strength and a breakdown electric field strength obtained by a conventional deterioration diagnosis method.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Test cable 2 Changeover switch 3 DC charging device 4 AC charging transformer 5 Voltage regulator 6 Residual charge detection device 7 Low-pass filter 8 Personal computer

Claims (4)

CVケーブルに直流電圧を課電した後に接地し、その後に交流電圧を課電することにより前記直流電圧の課電によって蓄積された電荷を放出させて残留電荷量を測定する残留電荷測定方法において、
前記交流電圧をステップ状に変化させながら課電して複数の残留電荷量を測定し、
得られた複数の残留電荷量の分布の重心を算出し、
算出された重心に対応する交流電圧を劣化指標として用いることを特徴とするCVケーブルの劣化診断方法。
A residual charge measuring method for measuring a residual charge amount by applying a DC voltage to a CV cable, grounding the AC voltage, and thereafter applying an AC voltage to release charges accumulated by applying the DC voltage.
Applying power while changing the AC voltage stepwise to measure a plurality of residual charge amounts,
Calculate the center of gravity of the distribution of the obtained plurality of residual charges,
A method of diagnosing deterioration of a CV cable, wherein an AC voltage corresponding to the calculated center of gravity is used as a deterioration index.
前記重心は前記複数の残留電荷量の加重平均である請求項1記載のCVケーブルの劣化診断方法。2. The method according to claim 1, wherein the center of gravity is a weighted average of the plurality of residual charges. CVケーブルに直流電圧を課電した後に接地し、その後にステップ状に変化する交流電圧を課電することにより前記直流電圧の課電によって蓄積された電荷を放出させて複数の残留電荷量を表す信号を出力する残留電荷測定装置と、
前記残留電荷測定装置から出力される複数の残留電荷量を表す信号に基づいて前記複数の残留電荷量の分布の重心を算出し、該算出された重心に対応する交流電圧を劣化指標を表す信号として出力する処理装置と、
とを備えることを特徴とするCVケーブルの劣化診断装置。
After applying a DC voltage to the CV cable, the CV cable is grounded, and thereafter, an AC voltage that changes in a stepwise manner is applied, thereby discharging charges accumulated by applying the DC voltage to represent a plurality of residual charge amounts. A residual charge measuring device for outputting a signal,
Calculating a center of gravity of the distribution of the plurality of residual charges based on signals indicating a plurality of residual charges output from the residual charge measuring device, and converting the AC voltage corresponding to the calculated center of gravity to a signal indicating a deterioration index; A processing device that outputs as
A deterioration diagnostic device for a CV cable, comprising:
前記処理装置は、前記複数の残留電荷量の加重平均を求めることにより前記重心を算出することを特徴とする請求項3記載のCVケーブルの劣化診断装置。The CV cable deterioration diagnosis apparatus according to claim 3, wherein the processing device calculates the center of gravity by obtaining a weighted average of the plurality of residual charge amounts.
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