JP2010091413A

JP2010091413A - ケーブル事故点測定方法およびケーブル事故点測定器

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Publication number: JP2010091413A
Application number: JP2008261788A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Yamamoto; 欣弘山本; Hiroyuki Yamada; 浩之山田
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2028-10-08
Also published as: JP5219203B2

Abstract

【課題】３線１セットのケーブルに他のケーブルから誘起される誘導電圧の影響を極力低減させて１線の事故相ケーブルの事故点測定精度を安定させる。
【解決手段】３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃのうちの地絡事故を発生したいずれか１線の事故相ケーブル１ｂと２線の健全な健全相ケーブル１ａ、１ｃのいずれか１線の健全相ケーブル１ａを直列接続したループ回路３６の両端に直流電圧を印加して事故相電圧Ｖ_１と健全相電圧Ｖ_２を求めると共に、残った１線の健全相ケーブル１ｃの一端を接地して他端から変動する誘導電圧を常時測定し、測定した変動誘導電圧に基づいて相電圧Ｖ_１、Ｖ_２に含まれる誘導電圧成分を除去するように電圧補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、三相交流の地中送電ケーブルなどのケーブルに発生した事故点の位置を測定するケーブル事故点測定方法およびケーブル事故点測定器に関する。

発電所や変電所に敷設される三相交流の地中送電ケーブルなどの絶縁被覆を有する電力用ケーブルは、絶縁被覆の破損、劣化による地絡事故が発生することがある。三相交流の３線１セットの地中送電ケーブルは、３線ケーブルを互いに接近させた１セットの状態で地中のケーブル管路に設置される。３線１セットの各ケーブルは、それぞれ単独に地中に並置される、或いは、３線１セットの各ケーブルを１本のケーブルにまとめた一体化ケーブルとして地中に並置される。ケーブル管路に並置された三相３線１セットの地中送電ケーブルのいずれか１線に地絡事故が発生すると、変電所側で地絡事故発生が検知される。この検知で３線１セットの地中送電ケーブルによる送電が停止され、地絡事故を発生した一相のケーブルにおける地絡発生事故点の位置が測定される。

また、通常の場合、地中のケーブル管路には、３線１セットの地中送電ケーブルの他に、同種類或いは別種類の電力用ケーブルや、通信用ケーブルなどのケーブルが隣接ケーブルとして並置される。この隣接ケーブルの多くは、事故点測定対象の３線１セットのケーブルの事故点測定時に活線状態、非活線状態と様々な状態にある。三相３線１セットの地中送電ケーブルの内のいずれか１線に地絡事故が発生すると、地中送電ケーブルは地下に埋設されていることから、地上から測定器を使用して地絡事故を発生した事故相ケーブルの地絡事故点の位置の測定が行われる。

三相交流の地中送電ケーブルにおける事故相ケーブルの事故点測定は、一般にケーブルの導体抵抗を利用した２線式測定方法で行われる。例えば、３線１セットのケーブルの内の地絡事故を起こした１線の事故相ケーブルと、地絡事故が発生していない健全な２線の健全相ケーブルの内の１線の健全相ケーブルとを直列接続してループ回路を構成し、このループ回路の両端に所定の直流電圧を印加する。ループ回路の各ケーブル端で測定された直流電圧を演算処理することで、事故相ケーブルの地絡発生の事故点位置を算出する（例えば、特許文献１参照）。このような２線のケーブルを使用した２線式の事故点測定方法、事故点測定器の概要例を、図４および図５を参照して説明する。

図４および図５に示す事故点測定対象の３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃは、三相交流の地中送電ケーブルである。図５に示すように、３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃは、地中のケーブル管路５に並置される。各ケーブル１ａ〜１ｃのそれぞれは、同相のものが中間接続部６で接続されて一線化される。中間接続部６は、ケーブル管路５の途中箇所に設けたマンホール７の場所に設置される。一線化された各ケーブル１ａ〜１ｃの両端が変電所８、８’の碍子９、９’に連結される。

図４および図５において、３線の内の１線のケーブル１ｂが地絡事故を発生した事故相ケーブル１ｂであり、他の２線のケーブル１ａ、１ｃはいずれも地絡事故を発生していない健全な健全相ケーブル１ａ、１ｃである。図４に示すように、３線の各ケーブル１ａ〜１ｃは、それぞれに導体２ａ〜２ｃを絶縁層３ａ〜３ｃで被覆し、絶縁層３ａ〜３ｃの外周を金属製のシース４ａ〜４ｃで保護している。ケーブル管路５に並置された各ケーブル１ａ〜１ｃのシース４ａ〜４ｃは、共に接地される。事故相ケーブル１ｂに示す事故点Ｐは、絶縁破壊による地絡事故が発生した箇所である。事故相ケーブル１ｂは、導体２ｂとシース４ｂの間の絶縁抵抗が事故点Ｐで急減することから特定される。事故相ケーブル１ｂの特定で、三相３線１セットの各ケーブル１ａ〜１ｃが非活線状態になり、送電が停止される。この状態で事故相ケーブル１ｂの事故点Ｐの位置の測定が、事故点測定器１０で次のように行われる。

事故点測定器１０は、直流電源部２０と直流電圧測定部３０と演算部４０を備える。直流電圧測定部３０は、極性反転スイッチ３１と、事故点測定対象のケーブル１ａ〜１ｃとは別にケーブル管路５に並置される他の隣接ケーブル（図示せず）から誘起される誘導電圧などの低周波交流をカットするローパスフィルタ３２を備える。３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃの内の地絡事故を発生したいずれか１線の事故相ケーブル１ｂと、地絡事故のない健全な２線の健全相ケーブル１ａ、１ｃの内のいずれか１線をジャンパー線３５で直列接続して、１つのループ回路３６を構成する。図４では、事故相ケーブル１ｂと健全相ケーブル１ａの片端同士をジャンパー線３５で接続してループ回路３６を構成している。直流電源部２０は、例えば電池２１を備え、電池２１の直流定電圧をループ回路３６の両端に印加して、ループ回路３６にループ電流を流す。また、事故点測定器１０の極性反転スイッチ３１を操作して、ループ回路３６に印加する直流電圧の極性を反転させる。ループ回路３６にループ電流を流す毎に、電圧計３３で健全相ケーブル１ａの導体２ａの対地電圧である健全相電圧Ｖ_２を測定し、電圧計３４で事故相ケーブル１ｂの導体２ｂの対地電圧である事故相電圧Ｖ_１を測定する。各ケーブル１ａ、１ｂが同じ長さとして、ケーブル全長をＬとする。また、事故相ケーブル１ｂの直流電圧が印加される片端から事故点Ｐまでの距離をｘとすると、Ｖ_１：Ｖ_２＝ｘ：（２Ｌ−ｘ）の関係にあることから、演算部４０で距離ｘが次の（１）式で算出される。

事故相電圧Ｖ_１と健全相電圧Ｖ_２の測定結果による事故点測定は、基本的には極性反転スイッチ３１を操作することなく１回の測定結果に基づいて行うことができる。図６は極性反転スイッチ３１を操作したときの電圧波形を示す。電圧測定開始から極性反転前に測定された１回目の事故相電圧をＶ_１とし、健全相電圧をＶ_２とする。１回目の測定が終了して、極性を反転させた後、２回目の測定を行って、直流電圧印加を停止し、測定を終了する。２回目の事故相電圧をＶ_１’とし、健全相電圧をＶ_２’とすると、距離ｘは次の（２）式で算出される。

また、距離ｘが事故相ケーブル１ｂの全長の何％の割合にあるかを算出する場合は、次の（３）式で事故点が％で算出される。

以上の演算部４０による事故点測定は、同じ条件下で複数回繰り返し行われる。複数回測定した距離の平均値を測定結果として特定する。演算部４０は、演算データを入力したり、測定結果を表示などする表示部４１を有する。演算部４０で事故点が特定されると、各ケーブル１ａ、１ｂからジャンパー線３５と事故点測定器１０が取り外される。その後、事故点Ｐのある事故相ケーブル１ｂのみの交換が行われる。図５の場合、事故相ケーブル１ｂのみ中間接続部６から外されて交換が行われる。このケーブル交換作業が終了すると、三相交流の３線１セットによる送電が再開される。
特開２００７−１７０９０５号公報

図４の事故点測定器１０のローパスフィルタ３２は、事故点測定対象のケーブル１ａ〜１ｃに他の隣接ケーブルから誘起される商用周波の誘導電圧成分をカットする。そのため、測定さる健全相電圧Ｖ_２と事故相電圧Ｖ_１は、安定した直流電圧成分が主体となり、事故点測定の精度が安定する。即ち、事故点測定対象のケーブル１ａ〜１ｃに隣接ケーブルから誘起される誘導電圧は、６０Ｈｚや５０Ｈｚの商用周波の交流がほとんどであり、ローパスフィルタ３２に例えば１０Ｈｚ以上の低周波交流をカットする汎用品を適用することで、測定電圧Ｖ_１、Ｖ_２に重畳する誘導電圧成分をカットすることができ、誘導電圧成分による事故点測定精度のばらつきが小さく制御できる。

しかし、ローパスフィルタ３２による低周波交流などのノイズカットには自ずと限界があり、誘導電圧による問題を十分に解決するには至っていないのが現状である。即ち、事故点測定対象のケーブル１ａ〜１ｃに他の隣接ケーブルから誘起される誘導電圧は、隣接ケーブルの状態が安定していれば時間経過による変動が少ない。この場合、誘起される誘導電圧のほとんどをローパスフィルタでカットすることができ、問題とならない。ところが、隣接ケーブルの状態が安定しない場合がある。例えば、隣接ケーブルで送電される様々な負荷の稼働状態が低周期で変動したり、電力ケーブルの場合は活線状態と非活線状態の間で大周期で変動したりする。このような隣接ケーブルの様々な状態変動で、事故点測定対象のケーブルに誘起される誘導電圧の波高値が時間経過により不安定に上昇し、下降するといった変動を繰り返すことがある。この誘導電圧の変動を、具体的に示したのが図７である。

図７に示すＶ_１ｑは事故相ケーブル１ｂに誘起された誘導電圧波形であり、Ｖ_２ｑは健全相ケーブル１ａに誘起された誘導電圧波形である。また、図ｃに示すＶｑは、極性反転毎のＶ_１ｑとＶ_２ｑを合成した誘導電圧波形である。誘導電圧Ｖｑは、極性反転毎にほとんど変動しない場合や、上記した他の隣接するケーブルの状態変動の影響で、緩やかな上昇や下降を繰り返して低周波で変動をすることがある。変動する誘導電圧Ｖｑの周期性は不定で、１Ｈｚ未満の極低周波で発生することがある。このような極低周波で変動する誘導電圧Ｖｑは、通常のローパスフィルタでカットすることできない。その結果、変動する誘導電圧Ｖｑが測定電圧Ｖ_１、Ｖ_２に重畳して、（３）式で事故点測定をする際に、変動誘導電圧Ｖｑが事故点測定の誤差要因として作用し、事故点測定の精度を安定させることが難しい。図７の測定結果の場合、事故点１００％に対して誘導電圧Ｖｑが１０％程度に変動して、複数回の事故点測定結果に１０％程度のばらつきが生じることがある。

なお、本発明者は、１Ｈｚや０．１Ｈｚといった極低周波交流がカットできるローパスフィルタを試作し、上記ローパスフィルタ３２に代わり使用する実験をした。この実験は、カットできる周波数を小さくするほど、変動する誘導電圧の影響を抑制できることで行った。しかし、カットできる周波数が０．１Ｈｚと小さくなるほど、事故点算出信号に使用する直流電圧成分までが抑制されて、結果的に直流電圧成分で算出される事故点測定の精度が安定して得られず、非実用的であることが分かった。また、０．１Ｈｚの極低周波交流をカットできるローパスフィルタを使用しても、変動する誘導電圧を十分にカットすることが難しい。事故点測定に影響を及ぼす変動誘導電圧は、０．１Ｈｚよりさらに小さい極低周波のものがあり、これをローパスフィルタでカットすることは事実上にできないことが分かった。

本発明の目的とするところは、３線１セットのケーブルに他のケーブルから誘起される誘導電圧の変動の影響を極力低減させて、１線の事故相ケーブルの事故点測定精度を安定させる測定方法および測定器を提供することにある。

上記目的を達成する本発明方法は、並置された３線のケーブルのいずれか１線の地絡事故が発生した事故相ケーブルと地絡事故が発生していない健全な２線の健全相ケーブルのうちのいずれか１線の健全相ケーブルを直列に接続したループ回路の両端に直流電圧を印加し、両端それぞれで測定した事故相ケーブル側の事故相電圧および健全相ケーブル側の健全相電圧に基づいて、事故相ケーブルの地絡発生事故点を測定するケーブル事故点測定方法であって、ループ回路を構成しない１線の健全相ケーブルから変動する誘導電圧を常時測定し、この測定した変動する誘導電圧に基づいて、事故相電圧および前記健全相電圧それぞれを、それぞれの電圧成分に含まれる誘導電圧成分を除去するよう補正することを特徴とする。

ここで、３線のケーブルは、３線１セットで並置される三相交流の地中送電ケーブルの他、３線１セットの海中送電ケーブル、３線式通信ケーブルなどが適用できる。また、３線１セットのケーブルに限らず、２線１セットのケーブルに１線のケーブルが並置されて３線１セット化されたようなケーブルにも適用できる。これら３線のケーブルは互いに接近させて並置され、各ケーブルそれぞれに近くに並置された他のケーブル（隣接ケーブル）から同様な誘導電圧が誘起されることがある。３線１セットのケーブルの内のいずれか１線に地絡事故が発生すると、３線１セットのケーブルが非活線状態に設定されて、地絡事故を発生した１線の事故相ケーブルと地絡事故のない残り２線の健全相ケーブルの内の１線をジャンパー線などで直列に接続して、１つのループ回路を構成する。ループ回路の事故相ケーブルの地絡事故点の測定は、基本的には図４の２線式事故点測定方法を適用して行うことができる。

本発明方法の場合、ループ回路を構成する２線のケーブルと、残り１線の健全相ケーブルの計３線のケーブルを使用した、所謂３線式の事故点測定方法である。ループ回路を構成しない１線の健全相ケーブルは、２線式事故点測定方法においては使用されず、非活線状態でループ回路に並置されているケーブルである。この１線の健全相ケーブルとループ回路を構成する２線のケーブルに、他のケーブルから同様な誘導電圧が誘起される。ループ回路を構成しない１線の健全相ケーブルの片端を接地して、他端から測定した健全相ケーブルで発生する誘導電圧の大きさは、電圧測定点から接地点までの距離に比例する。ループ回路を構成する事故相ケーブルの直流電圧測定箇所から測定した誘導電圧は、直流電圧の測定点から地絡事故点までの距離に比例する。このような比例関係を前提にして、ループ回路を形成しない１線の健全相ケーブルから変動する誘導電圧を常時測定することで、ループ回路を構成する２線のケーブルで変動する誘導電圧を演算で算出することができる。この算出された変動する誘導電圧に基づいて、ループ回路で測定される事故相電圧および健全相電圧の各測定結果を、各測定結果から誘導電圧を除去するように補正することができる。このような補正処理で、被測定対象の３線１セットのケーブルに他のケーブルからの誘起で誘導電圧が発生し、発生した誘導電圧が極低周波で変動しても、ループ回路で測定される事故相電圧および健全相電圧の各測定結果から誘導電圧成分が除去されて、ループ回路での事故相ケーブルの事故点測定精度を高く安定させることができる。また、既存設備である３線１セットのケーブルの内の、ループ回路を構成しない１線のケーブルを利用して、各ケーブルで変動する誘導電圧を導き出すことで、設備投資的に有利な事故点測定方法が提供できる。

本発明方法においては、補正した事故相電圧および健全相電圧の補正結果に基づいて、事故相ケーブルの地絡発生事故点を測定することができる。ここでの事故点算出の数式は、基本的に２線式事故点測定方法における数式を使用して行うことができる。

また、本発明方法においては、ループ回路を構成しない１線の健全相ケーブルの片端を接地して他端の電圧を常時測定し、測定した電圧の時間経過による変位から変動する誘導電圧を測定することができる。

また、本発明方法においては、事故点測定対象の３線１セットのケーブルが三相交流の地中送電ケーブルとすることができる。三相交流の地中送電ケーブルは、地中のケーブル管路に他の電力ケーブル、通信ケーブルと共に並置される場合が多い。しかも、三相交流の地中送電ケーブルは、他のケーブルの状態変動で極低周波の誘導電圧の変動を受けることが多い。そのため、本発明方法は、三相交流の地中送電ケーブルへの適用が特に有効である。

また、上記目的を達成する本発明測定器は、並置された３線のケーブルのいずれか１線の地絡事故が発生した事故相ケーブルと地絡事故が発生していない健全な２線の健全相ケーブルのうちのいずれか１線の健全相ケーブルを直列に接続して構成したループ回路の両端に直流電圧を印加する直流電源部と、ループ回路の両端それぞれで電圧測定する直流電圧測定部と、直流電圧測定部で測定した事故相ケーブル側の事故相電圧および健全相ケーブル側の健全相電圧に基づいて事故相ケーブルの地絡発生事故点を測定する演算部とを有するケーブル事故点測定器であって、ループ回路を構成しない１線の健全相ケーブルから当該健全相ケーブルで発生する誘導電圧を常時測定する誘導電圧測定部を有し、演算部は、誘導電圧測定部で常時測定された誘導電圧の時間変位から変動する誘導電圧を算出し、この算出した変動誘導電圧に基づいて、事故相電圧および前記健全相電圧それぞれを、それぞれ電圧成分に含まれる誘導電圧成分を除去するよう補正する測定電圧補正部を有することを特徴とする。

ここで、直流電源部と直流電圧測定部と演算部の回路構成は、既存の２線式事故点測定器に使用されている回路構成のものと基本的に同じものが適用できる。本発明測定器においては、既存の直流電圧測定部に誘導電圧測定部を追加的に付設し、既存の演算部に測定電圧補正部を追加的に付設して構成できる。誘導電圧測定部は、１線の健全相ケーブルの片端を接地して他端から誘導電圧を測定するのみの簡単で安価な回路、設備が適用できることから、設備投資的に有利な事故点測定器が提供できる。

また、本発明測定器においては、直流電圧測定部と誘導電圧測定部に１Ｈｚ以上の低周波交流をカットするローパスフィルタを配設することができる。事故点測定対象の３線１セットのケーブルそれぞれに発生した誘導電圧は、１Ｈｚ以下の極低周波で変動することがある。この変動する誘導電圧はローパスフィルタでカットされずに直流電圧測定部の電圧測定器と誘導電圧測定部の電圧測定器で測定され、結果的に演算部で測定電圧の補正に使用されて、事故点測定精度の安定に寄与する。また、１Ｈｚ以上の低周波交流をカットするローパスフィルタは、ループ回路から測定された事故相電圧と健全相電圧の直流電圧成分を変動させることなく通過させるので、事故点測定精度の尚一層の安定に寄与する。

本発明によれば、三相交流の地中送電ケーブルなどの３線１セットのケーブルのいずれか１線の地絡事故点測定を、地絡事故を発生した１線の事故相ケーブルと地絡事故を発生していない２線の健全相ケーブルの内の１線の健全相ケーブルを使って２線式測定法で行う際に、残り１線の健全相ケーブルに発生する誘導電圧の変動を常時測定することで、他の２線のケーブルを使って２線式測定法で測定される事故相電圧と健全相電圧から誘導電圧成分を除去する電圧補正ができ、極低周波で変動する誘導電圧成分による事故点測定精度のばらつきのない、事故点測定精度の安定した測定方法、測定器が提供できるという優れた効果を奏し得る。

また、３線１セットのケーブルの内の誘導電圧測定に使用する１線の健全相ケーブルは、従来の２線式測定法で使用されていない１線であり、この１線を誘導電圧測定に有効利用することで、設備投資的にも有利な測定方法、測定器が提供できる。

以下、本発明の実施の形態を、数式と添付の図面を参照して説明する。

図１に示す実施の形態のケーブル事故点測定器１１は、図４の２線式事故点測定器に適用したもので、図４と同一または相当部分には同一参照符号を付して、説明の重複を避ける。図１のケーブル事故点測定器１１は、３線１セットの全ケーブル１ａ〜１ｃを事故点測定に使用するもので、以下、必要に応じて３線式事故点測定器１１と称する。

３線式事故点測定器１１は、図４の２線式事故点測定器と同様な直流電源部２０、直流電圧測定部３０、演算部４０の他に、誘導電圧測定部５０を備える。誘導電圧測定部５０を備えることで、演算部４０に電圧補正部４２が追加的に設置される。また、直流電圧測定部３０と誘導電圧測定部５０に、測定電圧から１Ｈｚ以上の低周波交流をカットするローパスフィルタ６０を設置する。電圧補正部４２は、誘導電圧測定部５０の電圧測定器５１で測定された誘導電圧の変動を算出して、直流電圧測定部３０で測定された事故相電圧Ｖ_１と健全相電圧Ｖ_２を、両電圧成分から誘導電圧成分を除去するよう補正する。

３線式事故点測定器１１による事故点測定対象が図４の３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃの場合、３線式事故点測定器１１は事故相ケーブル１ｂの事故点Ｐの位置を、次のように測定する。

図４の２線式事故点測定器と同様に、３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃの内の地絡事故を発生した１線の事故相ケーブル１ｂと、地絡事故のない健全な２線の健全相ケーブル１ａ、１ｃの内のいずれか１線の例えば健全相ケーブル１ａをジャンパー線３５で直列接続してループ回路３６を構成する。直流電源部２０の電池２１の直流定電圧をループ回路３６の両端に印加して、ループ回路３６にループ電流を流す。ループ回路３６にループ電流を流す毎に、電圧計３３で健全相ケーブル１ａの導体２ａの対地電圧である健全相電圧Ｖ_２を測定し、電圧計３４で事故相ケーブル１ｂの導体２ｂの対地電圧である事故相電圧Ｖ_１を測定する。また、ループ回路３６に使用しない他の１線の健全相ケーブル１ｃの片端をアース線５１で接地して、他端から誘導電圧測定部５０で誘導電圧である健全相電圧Ｖ_３を測定し、演算部４０に組み込まれた電圧補正部４２で健全相電圧Ｖ_３の変動を算出する。

３線１セットのケーブル１ａ〜１ｃに他の隣接ケーブルから誘導電圧が誘起された場合、測定された事故相電圧Ｖ_１と健全相電圧Ｖ_２それぞれは直流電圧成分に誘導電圧成分を重畳した値となる。各測定電圧Ｖ_１、Ｖ_２に重畳される誘導電圧成分が商用周波のような１Ｈｚ以上の低周波交流の場合は、ローパスフィルタ６０でカットされて、測定電圧の直流電圧成分のみで演算部４０が事故点測定の演算処理をし、事故点測定精度が安定する。また、各測定電圧Ｖ_１、Ｖ_２に重畳される誘導電圧成分が１Ｈｚ未満の極低周波交流の場合、ローパスフィルタ６０を通過して、事故点測定精度のばらつきの要因となる。本発明においては、健全相ケーブル１ｃから測定される誘導電圧である健全相電圧Ｖ_３の変動に基づいて、各測定電圧Ｖ_１、Ｖ_２に含まれる誘導電圧を算出し、各測定電圧Ｖ_１、Ｖ_２から誘導電圧成分を除去する電圧補正を行う。この電圧補正を、図２を参照して説明する。

図２の各ケーブル１ａ〜１ｃは、導体部分を示す。各ケーブル１ａ〜１ｃの全長が同一のＢとし、地絡事故を発生した事故相ケーブル１ｂの電圧測定点から事故点Ｐまでの距離をＡとする。各ケーブル１ａ〜１ｃから測定される直流電圧成分と誘導電圧成分それぞれは、電圧測定点と接地点の距離に比例する。この比例関係からループ回路３６の事故相電圧Ｖ_１および健全相電圧Ｖ_２に重畳している誘導電圧成分が、健全相ケーブル１ｃで測定される変動する健全相電圧Ｖ_３に基づいて算出できる。

事故相電圧Ｖ_１の直流電圧成分をＶ_１ｍとし、誘導電圧成分をＶ_１ｎとする。１回目の電圧測定時の事故相電圧をＶ_１’とし、時間経過した２回目の事故相電圧をＶ_１”とする。健全相ケーブル１ｃにおける１回目の電圧測定時の健全相電圧をＶ_３’とし、２回目の電圧測定時の健全相電圧をＶ_３”とすると、（４）式が成立する。

（４）式から、次の（５）式が導き出される。

（５）式から分かるように、事故相電圧Ｖ_１から誘導電圧成分Ｖ_１ｎが除去されて、演算部４０に送られる測定電圧データが直流電圧成分Ｖ_１ｍのみになる。

また、ループ回路３６の健全相電圧Ｖ_２の直流電圧成分をＶ_２ｍとし、誘導電圧成分をＶ_２ｎとする。さらに、１回目の電圧測定時の事故相電圧をＶ_２’とし、時間経過した２回目の事故相電圧をＶ_２”とすると、（６）式が成立する。

（６）式から、次の（７）式が導き出される。

（７）式から分かるように、健全相電圧Ｖ_２から誘導電圧成分Ｖ_２ｎが除去されて、演算部４０に送られる測定電圧データが直流電圧成分Ｖ_２ｍのみになる。

以上の補正演算が電圧補正部４２で行われて、直流電圧成分のみの測定電圧データが演算部４０に送られるため、各ケーブル１ａ〜１ｃで同様に極低周波で油同電圧が変動しても、これに影響されることなく事故点測定が安定した精度で行われる。

以上の本発明方法で事故点測定する際の、各ケーブル１ａ〜１ｃにおける誘導電圧の変動例を図３に示す。図３の誘導電圧波形が、前述した図７の電圧波形と細かいところで相違するのは、測定条件が相違するためで、基本的には同様である。図３の誘導電圧波形のうち、極性反転毎のＶ_１ｑとＶ_２ｑを合成した誘導電圧波形Ｖｑ’が図７と大きく相違するところは、変動することなく事故点１００％でほぼ安定していることである。その結果、事故点測定を複数回行っても、毎回の測定精度が１００％でほぼ安定し、事故点測定精度が安定かつ向上する。

なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の実施の形態を示すケーブル事故点測定器の回路図である。図１のケーブル事故点測定器による事故点測定の算出方法を説明するためのケーブル概要図である。図１のケーブル事故点測定器による事故点測定の際に生じるケーブルの誘導電圧の波形図である。従来のケーブル事故点測定器の回路図である。図４のケーブル事故点測定器による事故点測定設備の概要を示す図である。図４のケーブル事故点測定器による事故点測定時の相電圧波形図である。図４のケーブル事故点測定器による事故点測定の際に生じるケーブルの誘導電圧の波形図である。

符号の説明

１ａ〜１ｃケーブル
１ａ健全相ケーブル
１ｂ事故相ケーブル
１ｃ健全相ケーブル
５ケーブル管路
８変電所
１１ケーブル事故点測定器
２０直流電源部
３０直流電圧測定部
３１極性反転スイッチ
３５ジャンパー線
３６ループ回路
４０演算部
４１表示部
４２電圧補正部
５０誘導電圧測定部
５１アース線
５１電圧測定器
６０ローパスフィルタ
Ｖ_１事故相電圧
Ｖ_１ｍ直流電圧成分
Ｖ_１ｎ誘導電圧成分
Ｖ_２健全相電圧
Ｖ_２ｍ直流電圧成分
Ｖ_２ｎ誘導電圧成分
Ｖ_３健全相電圧（誘導電圧）

Claims

並置された３線のケーブルのいずれか１線の地絡事故が発生した事故相ケーブルと地絡事故が発生していない健全な２線の健全相ケーブルのうちのいずれか１線の健全相ケーブルを直列に接続して構成したループ回路の両端に直流電圧を印加し、前記両端それぞれで測定した前記事故相ケーブル側の事故相電圧および前記健全相ケーブル側の健全相電圧に基づいて、前記事故相ケーブルの地絡発生事故点を測定するケーブル事故点測定方法であって、
前記ループ回路を構成しない１線の前記健全相ケーブルから変動する誘導電圧を常時測定し、この測定した変動する誘導電圧に基づいて、前記事故相電圧および前記健全相電圧それぞれを、それぞれの電圧成分に含まれる誘導電圧成分を除去するよう補正することを特徴とするケーブル事故点測定方法。
前記補正した前記事故相電圧および前記健全相電圧の補正結果に基づいて、前記事故相ケーブルの地絡発生事故点を測定することを特徴とする請求項１に記載のケーブル事故点測定方法。
前記ループ回路を構成しない１線の前記健全相ケーブルの片端を接地して他端の電圧を常時測定し、測定した電圧の時間経過による変位から前記変動する誘導電圧を測定することを特徴とする請求項１又は２に記載のケーブル事故点測定方法。
前記３線のケーブルが三相交流の地中送電ケーブルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のケーブル事故点測定方法。
並置された３線のケーブルのいずれか１線の地絡事故が発生した事故相ケーブルと地絡事故が発生していない健全な２線の健全相ケーブルのうちのいずれか１線の健全相ケーブルを直列に接続して構成したループ回路の両端に直流電圧を印加する直流電源部と、前記ループ回路の両端それぞれで電圧測定する直流電圧測定部と、前記直流電圧測定部で測定した前記事故相ケーブル側の事故相電圧および前記健全相ケーブル側の健全相電圧に基づいて前記事故相ケーブルの地絡発生事故点を測定する演算部とを有するケーブル事故点測定器であって、
前記ループ回路を構成しない１線の前記健全相ケーブルから当該健全相ケーブルで発生する誘導電圧を常時測定する誘導電圧測定部を有し、
前記演算部は、前記誘導電圧測定部で常時測定された誘導電圧の時間変位から変動する誘導電圧を算出し、この算出した変動誘導電圧に基づいて、前記事故相電圧および前記健全相電圧それぞれを、それぞれ電圧成分に含まれる誘導電圧成分を除去するよう補正する測定電圧補正部を有することを特徴とするケーブル事故点測定器。
前記直流電圧測定部と前記誘導電圧測定部に１Ｈｚ以上の低周波交流をカットするローパスフィルタを配設したことを特徴とする請求項５に記載のケーブル事故点測定器。
前記３線のケーブルが三相交流の地中送電ケーブルであることを特徴とする請求項５又は６に記載のケーブル事故点測定器。