JP2017122738A - Power cable diagnosis device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絶縁性能に関する電力ケーブルの劣化を診断する電力ケーブル診断装置および該方法に関する。 The present invention relates to a power cable diagnosis apparatus and method for diagnosing power cable deterioration related to insulation performance.
電力ケーブルは、一般に、線状の導体を絶縁体および保護外被覆（シース、ｓｈｅａｔｈ）で覆うことによって構成されている。このような電力ケーブルの重要な性能の一つに絶縁性能があり、前記絶縁体は、一般に、例えば、油を含浸した紙や、ゴムやポリエチレン等の樹脂等で構成される。このような絶縁体は、電力ケーブルの使用を続けると、その使用環境や使用条件等によって劣化し、その結果、電力ケーブルの絶縁性能も低下する。絶縁性能が低下すると、やがて絶縁破壊が生じ、送電が困難となる。したがって、電力ケーブルの絶縁性能の測定や、その測定結果に基づく電力ケーブルの劣化の診断が重要であり、このため、種々の方法や装置が開発されてきた。 A power cable is generally configured by covering a linear conductor with an insulator and a protective outer sheath (sheath). One of the important performances of such a power cable is insulation performance, and the insulator is generally made of, for example, paper impregnated with oil, resin such as rubber or polyethylene, and the like. If such an insulator continues to use the power cable, it deteriorates depending on its use environment, use conditions, etc., and as a result, the insulation performance of the power cable also decreases. When the insulation performance deteriorates, insulation breakdown will eventually occur and power transmission becomes difficult. Therefore, it is important to measure the insulation performance of the power cable and to diagnose the deterioration of the power cable based on the measurement result. For this reason, various methods and apparatuses have been developed.
その劣化診断方法として、例えば、電力ケーブルに直流電圧を印加して絶縁体中を流れる電流を評価する直流漏れ電流法や、電力ケーブルの導体に直流電圧を印加した後に交流電圧を印加して、その際に絶縁体中の劣化部分から放出される電荷を評価する残留電荷法等の種々の方法が知られており、その１つに、電力ケーブルと無損失標準コンデンサとに交流電圧を印加して両者に流れる電流を用いて絶縁体のｔａｎδを評価するｔａｎδ法がある。このｔａｎδ法では、まず、誘電正接を測定する必要があり、その測定方法として、例えば、特許文献１に開示された方法がある。
As a degradation diagnosis method, for example, a DC leakage current method for evaluating a current flowing in an insulator by applying a DC voltage to a power cable, or applying an AC voltage after applying a DC voltage to a conductor of a power cable, At that time, various methods such as a residual charge method for evaluating the charge discharged from the deteriorated portion in the insulator are known, and one of them is an AC voltage applied to the power cable and the lossless standard capacitor. There is a tan δ method in which the tan δ of the insulator is evaluated using the current flowing through the both. In the tan δ method, first, it is necessary to measure the dielectric loss tangent, and for example, there is a method disclosed in
この特許文献１に開示された誘電正接測定方法は、いわゆるシェーリングブリッジ法（誘電定数測定法）の改良であり、抵抗損失を含む所定の静電容量を示す基準容量回路に流れる充電電流と、試料に流れる充電電流との位相角を求め、前記基準容量回路の無損失時の充電電流と、抵抗損失を含む場合の充電電流の位相角によって、前記試料に流れる充電電流の位相角を補正して、前記試料の誘電正接を求める方法である。
The dielectric loss tangent measurement method disclosed in
ところで、上記ｔａｎδ法による劣化診断方法および誘電正接の測定には、第１に、比較的高い交流電圧（例えば３ｋＶ〜５ｋＶ等）を印加する必要があるので、高圧変圧器等が必要となるため試験設備が大型化することや、高電圧測定のため安全対策や最低でも４人程度の人員が必要になること、第２に、ケーブル端子の解結線が必要であるので、１日に診断および測定できる電力ケーブルの本数が少ないこと（例えば１日当たり２、３回線等）、第３に、これらの結果、コストが比較的高くなること（例えば１回線当たり数万円〜十数万円等）、という短所（デメリット）がある。また、電力ケーブルでは、絶縁性能に関する電力ケーブルの劣化を診断したいとの要望がある。 By the way, in the deterioration diagnosis method and the measurement of the dielectric loss tangent by the tan δ method, first, since a relatively high alternating voltage (for example, 3 kV to 5 kV) needs to be applied, a high voltage transformer or the like is required. Because the test equipment is enlarged, high voltage measurement requires safety measures and a minimum of 4 people, and secondly, the cable terminals need to be disconnected and diagnosed on a daily basis. The number of power cables that can be measured is small (for example, two or three lines per day), and thirdly, the result is a relatively high cost (for example, tens of thousands to hundreds of thousands of yen per line). There are disadvantages (demerits). Moreover, in the power cable, there is a demand for diagnosing the deterioration of the power cable related to the insulation performance.
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、低圧交流で測定でき、解結線の不要な誘電正接測定を用いて、電力ケーブルにおける劣化の進行度合いを判定できる電力ケーブル診断装置および電力ケーブル診断方法を提供することである。 The present invention is an invention that has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to measure the progress of deterioration in a power cable by using a dielectric loss tangent measurement that does not require disconnection and can be measured with a low-voltage alternating current. A cable diagnostic device and a power cable diagnostic method are provided.
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる電力ケーブル診断装置は、シースを接地した電力ケーブルであって系統に布設された状態のままで前記系統から電気的に分離された前記電力ケーブルに対し、直流でメガオームオーダー以上の抵抗値を測定する抵抗測定部と、前記電力ケーブルに対し、低圧交流で静電容量を測定する静電容量測定部と、前記電力ケーブルに対し、前記低圧交流で誘電正接を測定する誘電正接測定部と、前記誘電正接測定部の第３測定結果を、前記抵抗測定部の第１測定結果および前記静電容量測定部の第２測定結果に基づいて補正することによって、前記電力ケーブルの誘電正接を求める誘電正接演算部と、出力を行う出力部と、前記誘電正接演算部によって求められた前記電力ケーブルの誘電正接に対応する経年年数を、予め求めた経年年数に対応する誘電正接を予測した電力ケーブルの経年変化予測線に基づいて換算相当年数として求め、前記求めた換算相当年数を前記出力部に出力する劣化演算部とを備え、前記誘電正接演算部は、前記第１ないし第３測定結果それぞれをＲ、Ｃ、ｔａｎδｍとし、前記低圧交流の周波数をｆとし、ω＝２πｆとする場合に、ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を前記電力ケーブルの誘電正接として求めることを特徴とする。好ましくは、上述の電力ケーブル診断装置において、前記経年変化予測線は、１０年の経過ごとに誘電正接が２倍劣化するとした場合の第１予測線、１０年の経過ごとに誘電正接が３倍劣化するとした場合の第２予測線、および、前記第１予測線と前記第２予測線との中間線である第３予測線のうちのいずれかである。そして、本発明の一態様にかかる電力ケーブル診断方法は、シースを接地した電力ケーブルであって系統に布設された状態のままで前記系統から電気的に分離された前記電力ケーブルに対し、直流でメガオームオーダー以上の抵抗値を測定する抵抗測定工程と、前記電力ケーブルに対し、低圧交流で静電容量を測定する静電容量測定工程と、前記電力ケーブルに対し、前記低圧交流で誘電正接を測定する誘電正接測定工程と、前記誘電正接測定工程の第３測定結果を、前記抵抗測定工程の第１測定結果および前記静電容量測定工程の第２測定結果に基づいて補正することによって、前記電力ケーブルの誘電正接を求める誘電正接演算工程と、前記誘電正接演算工程によって求められた前記電力ケーブルの誘電正接に対応する経年年数を、予め求めた経年年数に対応する誘電正接を予測した電力ケーブルの経年変化予測線に基づいて換算相当年数として求め、前記求めた換算相当年数を出力部に出力する劣化演算工程とを備え、前記誘電正接演算工程は、前記第１ないし第３測定結果それぞれをＲ、Ｃ、ｔａｎδｍとし、前記低圧交流の周波数をｆとし、ω＝２πｆとする場合に、ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を前記電力ケーブルの誘電正接として求めることを特徴とする。 As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, the power cable diagnostic device according to one aspect of the present invention is a power cable having a sheath grounded, and is DC with respect to the power cable that is electrically separated from the system while being laid in the system. A resistance measurement unit that measures a resistance value of a mega-ohm order or more, a capacitance measurement unit that measures a capacitance with a low-voltage AC for the power cable, and a dielectric loss tangent with the low-voltage AC for the power cable And correcting the third measurement result of the dielectric loss tangent measurement unit and the dielectric loss tangent measurement unit based on the first measurement result of the resistance measurement unit and the second measurement result of the capacitance measurement unit. A dielectric loss tangent calculating unit for obtaining a dielectric loss tangent of the cable, an output unit for performing output, and an age corresponding to the dielectric loss tangent of the power cable obtained by the dielectric loss tangent calculating unit. Obtained as a conversion equivalent year based on a secular change prediction line of a power cable that predicted a dielectric loss tangent corresponding to a predetermined age, and a deterioration calculation unit that outputs the calculated conversion equivalent year to the output unit, dissipation factor calculation unit, the each of the first to third measurement result R, C, and tan [delta m, the frequency of the low-pressure AC is f, when the ω = 2πf, tanδ m -100 / (ωCR) [ %] As a dielectric loss tangent of the power cable. Preferably, in the above-described power cable diagnostic apparatus, the secular change prediction line is a first prediction line when the dielectric loss tangent deteriorates twice every 10 years, and the dielectric loss tangent triples every 10 years. It is one of the 2nd prediction line at the time of deteriorating and the 3rd prediction line which is an intermediate line of the 1st prediction line and the 2nd prediction line. And the power cable diagnostic method according to one aspect of the present invention is a power cable having a sheath grounded, and in a state where the power cable is electrically separated from the system while being laid in the system, with a direct current. A resistance measurement step for measuring a resistance value of a mega-ohm order or more, a capacitance measurement step for measuring the capacitance with a low-voltage AC for the power cable, and a dielectric loss tangent for the power cable with the low-voltage AC And correcting the third tangent measurement result of the dielectric tangent measurement step and the third tangent measurement step based on the first measurement result of the resistance measurement step and the second measurement result of the capacitance measurement step. A dielectric loss tangent calculation step for obtaining a dielectric loss tangent of the cable, and an age corresponding to the dielectric loss tangent of the power cable obtained by the dielectric loss tangent calculation step A dielectric loss tangent corresponding to the calculated age, calculated as a conversion equivalent year based on a power cable aging prediction line, and a deterioration calculation step for outputting the calculated equivalent year to an output unit, the dielectric loss tangent calculation step, and the each of the first to third measurement result R, C, and tan [delta m, the frequency of the low-pressure AC is f, when the ω = 2πf, tanδ m -100 / (ωCR) [%] Is obtained as a dielectric loss tangent of the power cable.
本願発明者の検討では、後述するように、電力ケーブルの誘電正接（ｔａｎδ）は、高圧交流で測定した場合と、低圧交流で測定した場合とで略同等である。上記電力ケーブル診断装置および該方法は、誘電正接の測定にあたって、この観点に基づき低圧交流で測定するものである。そして、上記電力ケーブル診断装置および該方法は、誘電正接の測定にあたって、系統に布設された状態のままの電力ケーブルを測定対象とするので、電力ケーブルの誘電正接を測定するために、解結線を実施する必要がない。ここで、系統に布設された状態のままで電力ケーブルを測定すると、電力ケーブルの布設箇所から、当該電力ケーブルを系統から電気的に分離する手段の配設箇所までの間に、電力ケーブルを除く他のものも含まれるため、測定された誘電正接には前記電力ケーブルの成分の他に前記電力ケーブルを除く前記他のものの成分も含まれる。しかしながら、上記電力ケーブル診断装置および該方法は、誘電正接の測定にあたって、第３測定結果、すなわち、測定された誘電正接を、第１および第２測定結果に基づいて補正するので、前記測定された誘電正接に含まれる前記電力ケーブルを除く前記他のものの成分を低減でき、系統に布設された状態のままでも、より正確に電力ケーブルの誘電正接を測定できる。より詳しくは、シースを接地した電力ケーブルを系統に布設された状態のままで前記系統から電気的に分離することによって、前記電力ケーブルの誘電正接を測定するための測定回路を形成した場合に、前記測定回路の近似計算によれば、測定された誘電正接に含まれる前記電力ケーブルを除く前記他のものの成分は、１００／（ωＣＲ）［％］と見積もれ得る。したがって、上記電力ケーブル診断装置および該方法は、誘電正接の測定にあたって、実測の誘電正接ｔａｎδｍから１００／（ωＣＲ）［％］を減算することで、前記電力ケーブルの誘電正接をより正確に求めることができる。したがって、上記電力ケーブル診断装置および該方法は、誘電正接の測定にあたって、低圧交流で測定でき、解結線が不要となる。そして、上記電力ケーブル診断装置および該方法は、このように求められた誘電正接に対応する経年年数を、前記電力ケーブルの経年変化予測線に基づいて換算相当年数として求めて出力部に出力するので、ユーザは、この出力された換算相当年数と経年実年数とを比較することで、電力ケーブルにおける劣化の進行度合いを判定できる。 In the study of the present inventor, as will be described later, the dielectric loss tangent (tan δ) of the power cable is approximately the same when measured with high-voltage AC and when measured with low-voltage AC. The power cable diagnostic device and the method measure the dielectric loss tangent with a low-voltage alternating current based on this viewpoint. In the power cable diagnostic apparatus and the method, the measurement of the dielectric loss tangent is performed on the power cable as it is laid in the system. Therefore, in order to measure the dielectric loss tangent of the power cable, There is no need to implement. Here, when the power cable is measured in a state where it is installed in the system, the power cable is removed from the installation location of the power cable to the installation location of the means for electrically separating the power cable from the system. Since other values are included, the measured dielectric loss tangent includes not only the power cable component but also the other component other than the power cable. However, the power cable diagnostic apparatus and the method correct the third measurement result, that is, the measured dielectric loss tangent based on the first and second measurement results when measuring the dielectric loss tangent. The other components except for the power cable included in the dielectric loss tangent can be reduced, and the dielectric loss tangent of the power cable can be measured more accurately even in the state of being installed in the system. More specifically, when a measurement circuit for measuring the dielectric loss tangent of the power cable is formed by electrically separating the power cable with the sheath grounded from the system while being laid in the system, According to the approximate calculation of the measurement circuit, the component of the other components other than the power cable included in the measured dielectric loss tangent can be estimated as 100 / (ωCR) [%]. Therefore, the power cable diagnostic apparatus and the method obtain the dielectric loss tangent of the power cable more accurately by subtracting 100 / (ωCR) [%] from the actually measured dielectric loss tangent tan δ m when measuring the dielectric loss tangent. be able to. Therefore, the power cable diagnostic apparatus and the method can measure with a low-voltage alternating current when measuring the dielectric loss tangent, and no disconnection is required. Since the power cable diagnostic apparatus and the method calculate the age corresponding to the dielectric loss tangent obtained in this way as the conversion equivalent years based on the secular change prediction line of the power cable and output it to the output unit. The user can determine the degree of progress of the deterioration in the power cable by comparing the output equivalent number of years with the actual number of years of aging.
なお、低圧とは、電気事業法に基づき平成９年に当時の通商産業省令で定められた電気設備に関する技術基準（電気設備技術基準）によれば６００Ｖ以下の交流電圧を言い、高圧とは、同技術基準によれば６００Ｖを越え７０００Ｖ以下の交流電圧を言う。また、同技術基準によれば７０００Ｖを越える交流電圧は、特別高圧と言うが、本明細書では、高圧は、この特別高圧を含む。 The low voltage is an AC voltage of 600V or less according to the technical standards (electrical equipment technical standards) related to electrical equipment established in 1997 by the Ordinance of the Ministry of International Trade and Industry based on the Electricity Business Law. According to the technical standard, it means an AC voltage exceeding 600V and 7000V or less. According to the technical standard, an AC voltage exceeding 7000 V is called a special high voltage. In this specification, the high voltage includes this special high voltage.
本発明にかかる電力ケーブル診断装置および電力ケーブル診断方法は、低圧交流で測定でき、解結線の不要な誘電正接測定を用いて、電力ケーブルにおける劣化の進行度合いを判定できる。 The power cable diagnostic apparatus and the power cable diagnostic method according to the present invention can measure with low-voltage alternating current, and can determine the degree of deterioration of the power cable by using dielectric loss tangent measurement that does not require disconnection.
以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably. Further, in this specification, when referring generically, it is indicated by a reference symbol without a suffix, and when referring to an individual configuration, it is indicated by a reference symbol with a suffix.
図１は、電圧と誘電正接との関係を示す図である。図１の横軸は、電圧であり、その縦軸は、誘電正接である。図２は、布設された電力ケーブルに対する測定回路およびその等価回路を示す回路図である。図２（Ａ）は、測定回路を示し、図２（Ｂ）は、等価回路を示す。図３は、図２に示す測定回路のベクトル図である。図４は、図２に示す測定回路を近似した等価回路を示す回路図である。図５は、第１比較例における測定回路およびその等価回路を示す回路図である。図６は、第２比較例における測定回路およびその等価回路を示す回路図である。図７は、第３比較例における測定回路およびその等価回路を示す回路図である。図５（Ａ）、図６（Ａ）および図７（Ａ）それぞれは、測定回路を示し、図５（Ｂ）、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）それぞれは、等価回路を示す。 FIG. 1 is a diagram showing the relationship between voltage and dielectric loss tangent. In FIG. 1, the horizontal axis represents voltage, and the vertical axis represents dielectric loss tangent. FIG. 2 is a circuit diagram showing a measurement circuit for an installed power cable and an equivalent circuit thereof. FIG. 2A shows a measurement circuit, and FIG. 2B shows an equivalent circuit. FIG. 3 is a vector diagram of the measurement circuit shown in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit approximating the measurement circuit shown in FIG. FIG. 5 is a circuit diagram showing a measurement circuit and its equivalent circuit in the first comparative example. FIG. 6 is a circuit diagram showing a measurement circuit and its equivalent circuit in the second comparative example. FIG. 7 is a circuit diagram showing a measurement circuit and its equivalent circuit in the third comparative example. Each of FIG. 5A, FIG. 6A, and FIG. 7A shows a measurement circuit, and FIG. 5B, FIG. 6B, and FIG. 7B each show an equivalent circuit.
まず、本願発明者は、電圧と誘電正接との関係について、検討および実験を行った。実験では、三宝電機株式会社堺技術研究所の受電ケーブルが用いられた。この受電ケーブル（電力ケーブル）は、６．６ｋＶ用の三芯のＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ビニルシースケーブル）であり、断面積３８ｍｍ２、ケーブル長２０ｍ、１９８４年製であった。この受電ケーブルに対し、２０１４年７月に、交流６０Ｈｚにおいて２００Ｖ、１ｋＶ、３ｋＶの各電圧をそれぞれ印加して、低圧測定では総研電気株式会社製のＤＡＣ−ＭＤ−１の測定装置によって、高圧測定では株式会社双興電機製作所製のＴＡ−１０２０の測定装置によって、三芯一括測定で誘電正接が測定された。その結果が図１に示されている。なお、図１には、測定値（●）に加えて、低圧測定では測定装置のカタログより求められた低圧側測定精度範囲および光圧測定では測定装置の校正データより求められた高圧側測定範囲も図示されている。図１から分かるように、低圧２００Ｖでの誘電正接は、０．３０であり、高圧１ｋＶでの誘電正接は、０．３であり、高圧３ｋＶでの誘電正接は、０．３であった。このように電力ケーブルの誘電正接は、印加電圧の電圧値にほとんど依存しない。したがって、電力ケーブルの誘電正接は、高圧交流で測定した場合と、低圧交流で測定した場合とで略同等である。このため、電力ケーブルに対する誘電正接の測定は、高圧交流に代え、低圧交流で実施されてもよい。 First, the inventor of the present application examined and experimented on the relationship between voltage and dielectric loss tangent. In the experiment, a receiving cable from Sakai Technical Research Institute, Sanpo Electric Co., Ltd. was used. This power receiving cable (power cable) is a three-core CV cable (crosslinked polyethylene insulated vinyl sheath cable) for 6.6 kV, having a cross-sectional area of 38 mm 2 and a cable length of 20 m, manufactured in 1984. In July 2014, each voltage of 200 V, 1 kV, and 3 kV was applied to this power receiving cable at 60 Hz AC, and in the low voltage measurement, a high voltage measurement was performed using a DAC-MD-1 measuring device manufactured by Soken Denki Co., Ltd. Then, the dielectric loss tangent was measured by a three-core batch measurement using a TA-1020 measuring device manufactured by Soxing Corporation. The result is shown in FIG. In addition to the measured value (●), FIG. 1 shows the low pressure side measurement accuracy range obtained from the measurement device catalog for low pressure measurement and the high pressure side measurement range obtained from the calibration data of the measurement device for light pressure measurement. Is also illustrated. As can be seen from FIG. 1, the dielectric loss tangent at a low voltage of 200 V was 0.30, the dielectric loss tangent at a high voltage of 1 kV was 0.3, and the dielectric loss tangent at a high voltage of 3 kV was 0.3. As described above, the dielectric loss tangent of the power cable hardly depends on the voltage value of the applied voltage. Therefore, the dielectric loss tangent of the power cable is substantially the same when measured with high-voltage AC and when measured with low-voltage AC. For this reason, the measurement of the dielectric loss tangent to the power cable may be carried out with a low voltage AC instead of a high voltage AC.
次に、解結線の点が検討された。電力ケーブルの劣化を誘電正接で診断する場合、従来、布設された電力ケーブルの端部に取り付けられている、例えば通称「はご板」と呼ばれる金属板状の接続用品（端子部品）から電力ケーブルが外され、前記電力ケーブルの端部が測定器に取り付けられ、前記電力ケーブルのみの状態で誘電正接が測定される。このため、従来では、解結線（取り外しおよび取り付け）が必要となり、例えば、３相交流の電力ケーブルを測定しようとすると、６箇所の解結線が必要となる。特に、取り付けがボルト締め等で施工されているだけでなく、テープで被覆されていると、解結線により手間がかかる。この解結線を不要とするためには、系統に布設された状態のままで電力ケーブルを前記系統から電気的に分離する必要がある。例えば送電系統や配電系統等の電力系統（系統）には、通常、例えば点検、修理の際の全停電や事故の波及等を防止するために断路器（ＤＳ（Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｓｗｉｃｔｈ））、開閉器（ＰＡＳ（Ｐｏｌｅ ｍｏｕｎｔｅｄ Ａｉｒ Ｓｗｉｔｃｈ）、ＵＧＳ（Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｇａｓ Ｓｗｉｔｃｈ）、ＬＢＳ（Ｌｏａｄ Ｂｒｅａｋ Ｓｗｉｔｃｈ）等）および遮断器（ＶＣＢ（Ｖａｃｕｕｍ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｒｅａｋｅｒ）等）等が設けられている。このような断路器、開閉器および遮断器等の装置（以下、「分離装置」と呼称する。）を利用することによって、電力ケーブルは、系統から電気的に分離され得る。そこで、この分離装置を利用した測定回路が種々検討された。これら検討された各態様の各測定回路が図２、図５、図６および図７にそれぞれ示されている。これら各測定回路を比較、検討すると、図２に示す測定回路は、図５ないし図７に示す各測定回路に対し、第１に、シースが接地されているので、誘導ノイズに対し耐性があり、測定誤差が低減できること（より高精度に測定できること）、第２に、シースの切り離しが不要であり、測定時間（診断時間）の短縮化が図れること（より短い時間で測定できること）、第３に、等価回路のパラメータが少ないこと（測定項目が少なく、有効桁数を揃え易いこと）、という利点を持つ。このため、図２に示す測定回路が誘電正接の測定回路として採用された。すなわち、本実施形態における測定回路は、図２（Ａ）に示すように、シースを接地した電力ケーブルＳＰであって系統に布設された状態のままでその両端部側に配設された分離装置ＳＷ１、ＳＷ２によって前記系統から電気的に分離された前記電力ケーブルＳＰに対し、シース（接地）と線心（線芯）の導体との間に測定器を接続する回路である。 Next, the point of disconnection was examined. When diagnosing the degradation of a power cable by dielectric loss tangent, the power cable is conventionally connected to the end of the installed power cable, for example, from a metal plate-like connection article (terminal part) called a “cradle plate” The end of the power cable is attached to the measuring instrument, and the dielectric loss tangent is measured with only the power cable. For this reason, conventionally, disconnection (removal and attachment) is necessary. For example, when a three-phase AC power cable is to be measured, six disconnections are required. In particular, when the attachment is not only performed by bolting or the like, but is covered with tape, it takes time and labor to disconnect. In order to make this disconnection unnecessary, it is necessary to electrically isolate the power cable from the system while being laid in the system. For example, in a power system (system) such as a power transmission system and a distribution system, a disconnecting switch (DS (Disconnecting Switch)), a switch ( A PAS (Pole mounted Air Switch), UGS (Underground Gas Switch), LBS (Load Break Switch), etc., a circuit breaker (VCB (Vacuum Circuit Breaker), etc.) are provided. By using such devices as disconnectors, switches and circuit breakers (hereinafter referred to as “separation devices”), the power cable can be electrically separated from the system. Therefore, various measurement circuits using this separation apparatus have been studied. The measurement circuits for each of these examined aspects are shown in FIGS. 2, 5, 6 and 7, respectively. When these measurement circuits are compared and examined, the measurement circuit shown in FIG. 2 is resistant to inductive noise because the sheath is grounded first with respect to the measurement circuits shown in FIGS. Measurement error can be reduced (measurement can be performed with higher accuracy), and secondly, it is not necessary to separate the sheath, and the measurement time (diagnosis time) can be shortened (measurement can be performed in a shorter time). In addition, there is an advantage that the number of parameters of the equivalent circuit is small (the number of measurement items is small and the number of effective digits is easily aligned). For this reason, the measurement circuit shown in FIG. 2 is adopted as a measurement circuit for dielectric loss tangent. That is, as shown in FIG. 2 (A), the measurement circuit in this embodiment is a power cable SP with a sheath grounded, and is a separation device disposed on both ends of the power cable SP while being laid in the system. This is a circuit for connecting a measuring instrument between a sheath (ground) and a conductor of a wire core (wire core) to the power cable SP electrically separated from the system by SW1 and SW2.
次に、この図２（Ａ）に示す測定回路で測定される電力ケーブルの誘電正接が検討された。図２（Ａ）に示す測定回路には、上述から分かるように、電力ケーブルＳＰの他に、電力ケーブルＳＰの布設箇所から、分離装置ＳＷ１、ＳＷ２それぞれまでの間に、前記電力ケーブルＳＰを除く他のものも含まれる。より具体的には、前記電力ケーブルＳＰを除く前記他のものとして、例えば、電力ケーブルＳＰの一方端部から分離装置ＳＷ１までの間に、他の電力ケーブルや当該分離装置ＳＷ１等があり、そして、電力ケーブルＳＰの他方端部から分離装置ＳＷ２までの間に、他の電力ケーブルや当該分離装置ＳＷ２等がある。このため、図２（Ａ）に示す測定回路では、例えば市販されているような誘電正接を測定する一般的な誘電正接測定器が前記測定器として接続され、前記誘電正接測定器で誘電正接が測定された場合、その測定値には、前記電力ケーブルの成分の他に前記電力ケーブルを除く前記他のものの成分も含まれる。したがって、この誘電正接測定器による測定結果を、前記他のものの成分を考慮して補正することによって、電力ケーブルＳＰのみの誘電正接がより正確に求められる。 Next, the dielectric loss tangent of the power cable measured by the measurement circuit shown in FIG. As can be seen from the above, the measurement circuit shown in FIG. 2A excludes the power cable SP in addition to the power cable SP from the installation location of the power cable SP to the separation devices SW1 and SW2. Others are also included. More specifically, as the other ones excluding the power cable SP, for example, there are other power cables, the separation device SW1 and the like between one end of the power cable SP and the separation device SW1, and Between the other end of the power cable SP and the separation device SW2, there are other power cables, the separation device SW2, and the like. Therefore, in the measurement circuit shown in FIG. 2A, for example, a common dielectric loss tangent measuring device for measuring the dielectric loss tangent as commercially available is connected as the measuring device, and the dielectric loss tangent is measured by the dielectric loss tangent measuring device. When measured, the measured value includes not only the power cable component but also the other components other than the power cable. Therefore, the dielectric loss tangent of only the power cable SP can be obtained more accurately by correcting the measurement result by the dielectric loss tangent measuring device in consideration of the other components.
この観点から、まず、図２（Ａ）に示す測定回路の等価回路を考える。電力ケーブルＳＰは、静電容量Ｃ１の第１コンデンサ１１と抵抗値Ｒ１の第１抵抗素子２１とを並列に接続した第１並列回路で等価的に表すことができ、第１および第２分離装置ＳＷ１、ＳＷ２等の当該測定回路における電力ケーブルＳＰを除く他のもの（以下、「開閉器類」と呼称する。）は、対地静電容量Ｃ２の第２コンデンサ１２と抵抗値Ｒ２の第２抵抗素子２２とを並列に接続した第２並列回路で等価的に表すことができる。したがって、図２（Ａ）に示す測定回路は、図２（Ｂ）に示すように、これら第１並列回路と第２並列回路とを並列に接続した第３並列回路で等価的に表すことができる。すなわち、測定回路の等価回路は、第１コンデンサ１１と、第１抵抗素子２１と、第２コンデンサ１２と、第２抵抗素子２２とを備え、これら第１コンデンサ１１、第１抵抗素子２１、第２コンデンサ１２および第２抵抗素子２２は、互いに並列に接続されている。
From this viewpoint, first, an equivalent circuit of the measurement circuit shown in FIG. The power cable SP can be equivalently represented by a first parallel circuit in which a
図２に示す測定回路における電圧Ｖに対する電流Ｉは、ベクトル図で図３に示すように表される。すなわち、図２および図３において、第１コンデンサ１１、第１抵抗素子２１、第２コンデンサ１２および第２抵抗素子２２それぞれに流れる各電流をｉＣ１、ｉＲ１、ｉＣ２、ｉＲ２とすると、測定回路の電流ベクトルＩは、測定回路の電圧ベクトルＶを基準に、（ｉＲ１、ｉＣ１）のベクトルｉ１に（ｉＲ２、ｉＣ２）のベクトルｉ２を加えた（ｉＲ１＋ｉＲ２、ｉＣ１＋ｉＣ２）となる。
The current I with respect to the voltage V in the measurement circuit shown in FIG. 2 is expressed as a vector diagram as shown in FIG. That is, in FIGS. 2 and 3, if the currents flowing through the
ここで、電力ケーブルＳＰの静電容量Ｃ１と開閉器類の静電容量Ｃ２とを比較すると、一般に、電力ケーブルＳＰの静電容量Ｃ１がナノファラッドオーダー（ｎＦオーダー）である一方で開閉器類の静電容量Ｃ２がピコファラッドオーダー（ｐＦオーダー）であり、Ｃ１≫Ｃ２であるから、静電容量Ｃ１に対し静電容量Ｃ２は、無視可能である。したがって、図２（Ｂ）に示す測定回路の等価回路は、図４に示す回路で近似できる。すなわち、図４に示す回路（以下、「近似回路」と呼称する。）は、第１コンデンサ１１と、第１抵抗素子２１と、第２抵抗素子２２とを備え、これら第１コンデンサ１１、第１抵抗素子２１および第２抵抗素子２２は、互いに並列に接続されている。
Here, comparing the capacitance C1 of the power cable SP and the capacitance C2 of the switches, in general, the capacitance C1 of the power cable SP is in the nanofarad order (nF order), while the switches The electrostatic capacitance C2 is in the picofarad order (pF order) and C1 >> C2, and therefore the electrostatic capacitance C2 is negligible with respect to the electrostatic capacitance C1. Therefore, the equivalent circuit of the measurement circuit shown in FIG. 2B can be approximated by the circuit shown in FIG. That is, the circuit shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as an “approximate circuit”) includes a
そして、例えば、静電容量が１００ｎＦであって誘電正接が０．０１％である新品の電力ケーブルにおける等価抵抗は、１００／（ω×Ｃ×ｔａｎδ）≒２６５ＭΩと計算され、新品の電力ケーブルにおける絶縁抵抗（直流測定での抵抗値）が数百ＭΩとは考え難いので、電力ケーブルＳＰの抵抗値Ｒ１は、誘電分極によるインピーダンスであると考えられる。一方、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、直流測定でも交流測定でも略同一な値を示す純然たる抵抗（実抵抗）である。したがって、直流による抵抗測定では、抵抗値Ｒ１は、測定されず、すなわち、抵抗値Ｒ２が測定されると考えられる。 For example, the equivalent resistance of a new power cable having a capacitance of 100 nF and a dielectric loss tangent of 0.01% is calculated as 100 / (ω × C × tan δ) ≈265 MΩ. Since the insulation resistance (resistance value in direct current measurement) is unlikely to be several hundred MΩ, the resistance value R1 of the power cable SP is considered to be an impedance due to dielectric polarization. On the other hand, the resistance value R2 of the switches is a pure resistance (actual resistance) showing substantially the same value in both DC measurement and AC measurement. Therefore, in the resistance measurement by direct current, the resistance value R1 is not measured, that is, it is considered that the resistance value R2 is measured.
以上から、直流による抵抗測定の測定結果をＲ２とすれば、図４に示す近似回路から、開閉器類の誘電正接は、１００／（ω×Ｃ１×Ｒ２）［％］と求められる。したがって、図２に示す測定回路における誘電正接測定器の測定結果をｔａｎδｍとし、その測定における周波数をｆとする場合に、角周波数ω＝２πｆであり、電力ケーブルの誘電正接ｔａｎδＳＰは、ｔａｎδｍ−１００／（ω×Ｃ１×Ｒ２）［％］として求められる（ｔａｎδＳＰ＝ｔａｎδｍ−１００／（ω×Ｃ１×Ｒ２）［％］）。 From the above, if the measurement result of resistance measurement by direct current is R2, the dielectric loss tangent of the switches is obtained as 100 / (ω × C1 × R2) [%] from the approximate circuit shown in FIG. Therefore, when the measurement result of the dielectric loss tangent measuring device in the measurement circuit shown in FIG. 2 is tan δ m and the frequency in the measurement is f, the angular frequency ω = 2πf, and the dielectric loss tangent tan δ SP of the power cable is tan δ m- 100 / ([omega] * C1 * R2) [%] (tan [delta] SP = tan [delta] m- 100 / ([omega] * C1 * R2) [%]).
以上の検討から、本実施形態における誘電正接測定装置およびこれに実装された誘電正接測定方法、ならびに、前記誘電正接測定装置および該方法を用いた電力ケーブル診断装置および該方法は、次のように構成された。 From the above examination, the dielectric loss tangent measuring device in this embodiment, the dielectric loss tangent measuring method mounted thereon, the dielectric loss tangent measuring device, the power cable diagnostic device using the method, and the method are as follows: Configured.
図８は、実施形態における電力ケーブル診断装置の構成を示すブロック図である。図９は、実施形態の電力ケーブル診断装置における誘電正接と診断との関係を示す図である。図１０は、実施形態における電力ケーブル診断装置の動作を示すフローチャートである。 FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of the power cable diagnostic apparatus according to the embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between the dielectric loss tangent and the diagnosis in the power cable diagnostic apparatus according to the embodiment. FIG. 10 is a flowchart illustrating the operation of the power cable diagnostic apparatus according to the embodiment.
図８において、本実施形態における電力ケーブル診断装置Ｄは、誘電正接測定装置Ｍと、処理部４の劣化演算部４３とを備える。誘電正接測定装置Ｍは、抵抗測定部１と、静電容量測定部２と、誘電正接測定部３と、処理部４の誘電正接演算部４２とを備え、図８に示す例では、さらに処理部４の制御部４１、入力部５と、出力部６と、インターフェース部（以下、「ＩＦ部」と略記する。）７とを備える。なお、制御部４１、誘電正接演算部４２および劣化演算部４３は、処理部４に機能的に構成されている。
In FIG. 8, the power cable diagnostic device D in the present embodiment includes a dielectric loss tangent measuring device M and a
抵抗測定部１は、直流でメガオーム（ＭΩ）オーダー以上の抵抗値を測定できる装置である。抵抗測定部１の測定精度を設定するために、種々の静電容量の電力ケーブルに対し、測定した誘電正接を種々の補正割合で補正する場合について、開閉器類の抵抗値Ｒ２が見積もられた。その結果が表１に示されている。表１には、一例として、静電容量２００、１５０、１００、５０、２０、１０、５［ｎＦ］の各電力ケーブルに対し、測定した誘電正接ｔａｎδｍを０．０１、０．０５、０．１、０．２［％］だけ補正する各場合における開閉器類の各抵抗値Ｒ２［ＭΩ］が示されている。なお、表１には、各静電容量の電力ケーブルを断面積６０ｓｑ［ｍｍ２］の電力ケーブルに換算した場合におけるケーブル長［ｍ］も示されている。例えば、静電容量２００［ｎＦ］の電力ケーブルは、断面積６０ｓｑ［ｍｍ２］の電力ケーブルに換算した場合、ケーブル長が５４１［ｍ］であり、この静電容量２００［ｎＦ］の電力ケーブルに対し、誘電正接測定部３で測定された誘電正接ｔａｎδｍを０．０１［％］だけ補正すると仮定した場合、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、抵抗測定部１によって１３３［ＭΩ］の測定値が得られると見積もられ、前記誘電正接ｔａｎδｍを０．０５［％］だけ補正すると仮定した場合、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、抵抗測定部１によって２７［ＭΩ］の測定値が得られると見積もられ、前記誘電正接ｔａｎδｍを０．１［％］だけ補正すると仮定した場合、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、抵抗測定部１によって１３［ＭΩ］の測定値が得られると見積もられ、そして、前記誘電正接ｔａｎδｍを０．２［％］だけ補正すると仮定した場合、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、抵抗測定部１によって０．７［ＭΩ］の測定値が得られると見積もられる。また例えば、静電容量５［ｎＦ］の電力ケーブルは、断面積６０ｓｑ［ｍｍ２］の電力ケーブルに換算した場合、ケーブル長が１４［ｍ］であり、この静電容量５［ｎＦ］の電力ケーブルに対し、誘電正接測定部３で測定された誘電正接ｔａｎδｍを０．０１、０．０５、０．１および０．２［％］だけそれぞれ補正すると仮定した場合、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、抵抗測定部１によって５３０５、１０６１、５３１および２７［ＭΩ］の各測定値が得られると見積もられる。表１では、開閉器類の抵抗値Ｒ２は、０．７〜５３０５［ＭΩ］と見積もられ、したがって、抵抗測定部１は、数千メガオームオーダー以上の抵抗値を測定できればよい。このような抵抗測定部１として、例えば、測定対象に直流１０００Ｖを印加することで前記測定対象の抵抗値を数千メガオームオーダー以上（数ギガオーム（ＧΩ）オーダー以上）で、好ましくは２千メガオームオーダー以上（２ギガオームオーダー以上）で測定できる市販のディジタル抵抗計（例えば日置電気株式会社製のＩＲ−４００５１や三和電気計器製ＭＧ−１０００等）が利用できる。抵抗測定部１は、処理部４に接続され、測定結果（第１測定結果）を処理部４へ出力する。
The
静電容量測定部２は、例えば２００Ｖ等の低圧交流で静電容量を測定できる装置である。静電容量測定部２は、処理部４に接続され、測定結果（第２測定結果）を処理部４へ出力する。誘電正接測定部３は、例えば２００Ｖ等の低圧交流で誘電正接を測定できる装置である。誘電正接測定部３は、処理部４に接続され、測定結果（第３測定結果）を処理部４へ出力する。これら静電容量測定部２および誘電正接測定部３は、個別の装置でそれぞれ構成されても良いが、誘電正接を測定する誘電正接測定器には、静電容量も測定する機能を備えている装置も市販されているので、静電容量測定部２および誘電正接測定部３は、一体の装置で構成されても良い。このような装置として、例えば総研電気株式会社製のＤＡＣ−ＡＳＭ−５ＣやＤＡＣ−ＭＤ−１等が利用できる。
The
なお、抵抗測定部１、静電容量測定部２および誘電正接測定部３が一体の装置で構成されても良い。
The
そして、これら抵抗測定部１、静電容量測定部２および誘電正接測定部３それぞれは、シースを接地した電力ケーブルＳＰであって系統に布設された状態のままで前記系統から電気的に分離された前記電力ケーブルＳＰに対し、各測定を実施する。電力ケーブルＳＰは、線状の導体を絶縁体およびシースで覆うことによって構成されている。より具体的には、一例では、電力ケーブルＳＰは、絶縁体で導線を被覆した線心をさらにシースで覆ったものである。電力ケーブルＳＰは、単心であってよく、また、多心であってもよい。
Each of the
入力部５は、処理部４に接続され、例えば、測定開始を指示するコマンド等の各種コマンド、および、例えば測定対象の電力ケーブルＳＰにおける識別子の入力等の測定する上で必要な各種データを電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）に入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた複数の入力スイッチ等である。出力部６は、処理部４に接続され、処理部４の制御に従って、入力部５から入力されたコマンドやデータ、および、電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）によって診断や測定された各結果を出力する機器であり、例えばＣＲＴディスプレイ、ＬＣＤおよび有機ＥＬディスプレイ等の表示装置やプリンタ等の印刷装置等である。
The input unit 5 is connected to the
なお、入力部５および出力部６からタッチパネルが構成されてもよい。このタッチパネルを構成する場合において、入力部５は、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等の操作位置を検出して入力する位置入力装置であり、出力部６は、表示装置である。タッチパネルでは、表示装置の表示面上に位置入力装置が設けられ、表示装置に入力可能な１または複数の入力内容の候補が表示され、ユーザが、入力したい入力内容を表示した表示位置を触れると、位置入力装置によってその位置が検出され、検出された位置に表示された表示内容がユーザの操作入力内容として電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）に入力される。このようなタッチパネルでは、ユーザは、入力操作を直感的に理解し易いので、ユーザにとって取り扱い易い電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）が提供される。 A touch panel may be configured from the input unit 5 and the output unit 6. In the case of configuring this touch panel, the input unit 5 is a position input device that detects and inputs an operation position such as a resistive film method or a capacitance method, and the output unit 6 is a display device. In the touch panel, a position input device is provided on the display surface of the display device, one or a plurality of input content candidates that can be input to the display device are displayed, and the user touches the display position where the input content to be input is displayed. The position is detected by the position input device, and the display content displayed at the detected position is input to the power cable diagnostic device D (dielectric loss tangent measuring device M) as the operation input content of the user. In such a touch panel, since the user can easily understand the input operation intuitively, the power cable diagnostic device D (dielectric loss tangent measuring device M) that is easy for the user to handle is provided.
ＩＦ部７は、処理部４に接続され、処理部４の制御に従って、外部機器との間でデータの入出力を行う回路であり、例えば、シリアル通信方式であるＲＳ−２３２Ｃのインターフェース回路、および、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格を用いたインターフェース回路等である。
The IF unit 7 is a circuit that is connected to the
なお、抵抗測定部１、静電容量測定部２および誘電正接測定部３それぞれは、ＩＦ部７を介して処理部４に接続されても良い。
Each of the
処理部４は、電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）の各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、電力ケーブルＳＰの誘電正接を求め、この求めた誘電正接に基づいて絶縁性能に関する前記電力ケーブルＳＰの劣化の程度を診断するものである。処理部４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、このＣＰＵによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の不揮発性記憶素子、このＣＰＵのいわゆるワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えたマイクロコンピュータによって構成される。なお、処理部４は、抵抗測定部１、静電容量測定部２および誘電正接測定部３それぞれから出力される第１ないし第３測定結果等を記憶するために、例えばハードディスク等の比較的大容量の記憶装置をさらに備えてもよい。そして、処理部４には、プログラムを実行することによって、機能的に、制御部４１、誘電正接演算部４２および劣化演算部４３が構成される。
The
制御部４１は、電力ケーブルＳＰの誘電正接および電力ケーブルＳＰの劣化の程度を求めるために、電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）の各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御するものである。
The
誘電正接演算部４２は、誘電正接測定部３の第３測定結果を、抵抗測定部１の第１測定結果および静電容量測定部２の第２測定結果に基づいて補正することによって、電力ケーブルＳＰの誘電正接を求めるものである。より具体的には、誘電正接演算部４２は、例えば、第１ないし第３測定結果それぞれをＲ（＝Ｒ２）、Ｃ（＝Ｃ１）、ｔａｎδｍとし、静電容量測定部２および誘電正接測定部３の測定で用いた低圧交流の周波数をｆとし、ω＝２πｆとする場合に、ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰとして求める（ｔａｎδＳＰ＝ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］）。
The dielectric loss
劣化演算部４３は、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに基づいて、絶縁性能に関する電力ケーブルＳＰの劣化の程度を求めるものである。より具体的には、例えば、電力ケーブルＳＰの劣化の程度は、誘電正接ｔａｎδを予め設定された１または複数の閾値Ｔｈによって複数に区分けした誘電正接ｔａｎδの各区分で表されており、劣化演算部４３は、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰを前記予め設定された１または複数の閾値Ｔｈと比較することによって、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに対応する区分を、電力ケーブルＳＰの劣化の程度として求める。一例では、例えば、図９に示すように、誘電正接ｔａｎδが３個の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３（Ｔｈ１＜Ｔｈ２＜Ｔｈ３）で区分けされる。劣化演算部４３は、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰとこれら３個の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３それぞれとを相互に比較する。そして、この比較の結果、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰが０以上Ｔｈ１未満である場合（０≦ｔａｎδＳＰ＜Ｔｈ１）には、劣化演算部４３は、電力ケーブルＳＰの劣化の程度として、電力ケーブルＳＰに劣化が認められない「良好域」と判定する。前記比較の結果、前記誘電正接ｔａｎδＳＰがＴｈ１以上Ｔｈ２未満である場合（Ｔｈ１≦ｔａｎδＳＰ＜Ｔｈ２）には、劣化演算部４３は、電力ケーブルＳＰの劣化の程度として、今後も劣化の程度を定期的に観察すべきである「経過観察域」と判定する。前記比較の結果、前記誘電正接ｔａｎδＳＰがＴｈ２以上Ｔｈ３未満である場合（Ｔｈ２≦ｔａｎδＳＰ＜Ｔｈ３）には、劣化演算部４３は、電力ケーブルＳＰの劣化の程度として、電力ケーブルＳＰの取り替えを計画すべきである「取替計画域」と判定する。そして、前記比較の結果、前記誘電正接ｔａｎδＳＰがＴｈ３以上である場合（Ｔｈ３≦ｔａｎδＳＰ）には、劣化演算部４３は、電力ケーブルＳＰの劣化の程度として、電力ケーブルＳＰを速やかに取り替えるべきである「取替推奨域」と判定する。なお、図９に示す例では、Ｔｈ１＝０．２［％］、Ｔｈ２＝０．６［％］、Ｔｈ３＝２［％］である。
The
なお、上述では、３個の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３によって劣化の程度が「良好域」、「経過観察域」、「取替計画域」および「取替推奨域」の４段階に区分されたが、これに限定されるものではない。例えば、１個の閾値Ｔｈ１１によって劣化の程度が「良好域」および「不良域（取替推奨域）」の２段階に区分されて良く、また例えば、２個の閾値Ｔｈ２１、Ｔｈ２２によって劣化の程度が「良好域」、「要注意（経過観察域）」および不良域（取替推奨域）」の３段階に区分されて良い。さらに、例えば、４個以上の閾値によって劣化の程度が区分されても良い。 In the above, the degree of deterioration is divided into four stages of “good area”, “follow-up observation area”, “replacement plan area” and “replacement recommendation area” by three threshold values Th1, Th2, and Th3. However, the present invention is not limited to this. For example, the degree of deterioration may be divided into two stages of “good area” and “bad area (recommended replacement area)” by one threshold Th11, and for example, the degree of deterioration by two thresholds Th21 and Th22. Can be divided into three stages: “good area”, “attention required (follow-up observation area)” and bad area (recommended replacement area). Further, for example, the degree of deterioration may be classified by four or more threshold values.
また、図９には、誘電正接の経年変化予測も３個（一点鎖線β１、破線β２、実線β３）図示されている。この一点鎖線で示す誘電正接の経年変化予測線β１は、１０年の経過ごとに誘電正接が２倍劣化すると予測した場合の予測線であり、破線で示す誘電正接の経年変化予測線β２は、１０年の経過ごとに誘電正接が３倍劣化すると予測した場合の予測線であり、実線で示す誘電正接の経年変化予測線β３は、これら経年変化予測線β１と経年変化予測線β２との中間線である。 FIG. 9 also shows three predictions of aging of the dielectric loss tangent (one-dot chain line β1, broken line β2, and solid line β3). The dielectric loss tangent secular change prediction line β1 indicated by the alternate long and short dash line is a prediction line when the dielectric loss tangent is predicted to deteriorate twice every 10 years, and the dielectric loss tangent secular change prediction line β2 indicated by the broken line is This is a prediction line when it is predicted that the dielectric loss tangent deteriorates three times every 10 years, and the dielectric loss tangent secular change prediction line β3 indicated by a solid line is an intermediate between the secular change prediction line β1 and the secular change prediction line β2. Is a line.
このような電力ケーブル診断装置Ｄ（誘電正接測定装置Ｍ）は、次のように、電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰおよび電力ケーブルＳＰの劣化の程度を求める。 Such a power cable diagnostic apparatus D (dielectric loss tangent measuring apparatus M) obtains the degree of deterioration of the dielectric loss tangent tan δ SP of the power cable SP and the power cable SP as follows.
まず、診断対象（測定対象）の電力ケーブルＳＰに対し、診断（測定）の準備が実施される。より具体的には、図２に示すように、電力ケーブルＳＰにおける各端部側に配設されている分離装置ＳＷ１、ＳＷ２が開状態（オフ状態）とされ、電力ケーブルＳＰが系統に布設された状態のままで前記系統から電気的に分離される。なお、電力ケーブルＳＰは、そのシースが接地されているものとする。 First, preparation for diagnosis (measurement) is performed on the power cable SP to be diagnosed (measurement object). More specifically, as shown in FIG. 2, the separation devices SW1 and SW2 disposed on each end side of the power cable SP are opened (off state), and the power cable SP is installed in the system. In this state, it is electrically separated from the system. Note that the sheath of the power cable SP is grounded.
そして、診断（測定）が開始されると、図１０において、まず、診断対象（測定対象）の電力ケーブルＳＰに対し、抵抗が高圧の直流で測定される（Ｓ１）。より具体的には、例えば、図２に示すように、抵抗測定部１によって電力ケーブルＳＰにおける線心とシースとの間における抵抗値Ｒが高圧の直流で測定され、その測定結果（第１測定結果）Ｒが抵抗測定部１から処理部４へ出力される。より詳しくは、例えば、抵抗測定部１を電力ケーブルＳＰにおける線心の導体とシースとの間に電気的に接続するように促すメッセージが処理部４によって出力部６に表示される。このメッセージを参照したオペレータは、抵抗測定部１を電力ケーブルＳＰにおける線心の導体とシースとの間に電気的に接続し、接続の完了を入力部５から入力する。この接続の完了を入力部５から受け付けると、処理部４は、抵抗測定部１に測定を実行させ、第１測定結果Ｒを抵抗測定部１から取り込む。
When diagnosis (measurement) is started, first, in FIG. 10, the resistance is measured with a high-voltage direct current for the power cable SP to be diagnosed (measurement object) (S1). More specifically, for example, as shown in FIG. 2, the
次に、診断対象（測定対象）の電力ケーブルＳＰに対し、静電容量および誘電正接が低圧交流で測定される（Ｓ２）。より具体的には、例えば、図２に示すように、静電容量測定部２によって電力ケーブルＳＰにおける線心とシースとの間における静電容量Ｃが低圧交流で測定され、その測定結果（第２測定結果）Ｃが静電容量測定部２から処理部４へ出力され、誘電正接測定部３によって電力ケーブルＳＰにおける線心とシースとの間における誘電正接ｔａｎδｍが低圧交流で測定され、その測定結果（第３測定結果）ｔａｎδｍが誘電正接測定部３から処理部４へ出力される。より詳しくは、例えば、静電容量測定部２と誘電正接測定部３とは、一体で構成されており、この一体の装置２、３を電力ケーブルＳＰにおける線心の導体とシースとの間に電気的に接続するように促すメッセージが処理部４によって出力部６に表示される。このメッセージを参照したオペレータは、前記一体の装置２、３を電力ケーブルＳＰにおける線心の導体とシースとの間に電気的に接続し、接続の完了を入力部５から入力する。この接続の完了を入力部５から受け付けると、処理部４は、前記一体の装置２、３に測定を実行させ、その第２および第３測定結果Ｃ、ｔａｎδｍを前記一体の装置２、３から取り込む。
Next, the capacitance and the dielectric loss tangent of the power cable SP to be diagnosed (measured) are measured with a low-voltage alternating current (S2). More specifically, for example, as shown in FIG. 2, the electrostatic capacitance C between the wire core and the sheath of the power cable SP is measured by a low-voltage alternating current by the electrostatic
なお、上述の処理Ｓ１と処理Ｓ２とは、逆の順番で実行されてよく、また、抵抗測定部１、静電容量測定部２および誘電正接測定部３が一体の装置で構成されている場合には、処理Ｓ１と処理Ｓ２とは、時分割で順次に実行されてよい。
In addition, the above-mentioned process S1 and process S2 may be performed in reverse order, and the
次に、誘電正接演算部４２によって、この測定された誘電正接ｔａｎδｍが補正され、これによって電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰが求められる（Ｓ３）。より具体的には、誘電正接演算部４２は、誘電正接測定部３の第３測定結果ｔａｎδｍを、抵抗測定部１の第１測定結果Ｒおよび静電容量測定部２の第２測定結果Ｃに基づいて補正することによって、電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰを求める。より詳しくは、誘電正接演算部４２は、前記測定で用いた低圧交流の周波数をｆとし、角周波数ω＝２πｆとする場合に、ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰとして求める（ｔａｎδＳＰ＝ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］）。
Next, the measured dielectric loss tangent tan δ m is corrected by the dielectric loss
次に、劣化演算部４３によって、絶縁性能に関する電力ケーブルＳＰの劣化の程度が処理Ｓ３で求めた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに基づいて求められる（Ｓ４）。より具体的には、劣化演算部４３は、処理Ｓ３で誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに基づいて、絶縁性能に関する電力ケーブルＳＰの劣化の程度（絶縁性能がどの程度低下しているか）を求める。より詳しくは、劣化演算部４３は、上述の例では、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰを予め設定された３個の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３と比較することによって、「良好域」、「経過観察域」、「取替計画域」および「取替推奨域」の複数４個の区分の中から、誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに対応する区分を、電力ケーブルＳＰの劣化の程度として求める。例えば、図９に示すように、処理Ｓ３で誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰがα１＝約０．０７［％］、α２＝約０．１１［％］、α４＝約０．１１［％］およびα５＝約０．１５［％］であった場合には、劣化演算部４３は、電力ケーブルＳＰの劣化の程度が「良好域」であると判定し、また、処理Ｓ３で誘電正接演算部４２によって求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰがα３＝約０．３８［％］、α６＝約０．２６［％］およびα７＝約０．２５［％］であった場合には、劣化演算部４３は、電力ケーブルＳＰの劣化の程度が「経過観察域」であると判定する。
Next, the
そして、このように処理Ｓ３で求められた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰおよび処理Ｓ４で求められた電力ケーブルＳＰの劣化の程度が処理部４によって出力部６に出力され（Ｓ５）、処理が終了される。また、必要に応じて、処理部４は、これら測定および診断の結果をＩＦ部７から外部の機器へ出力する。
And thus the degree of deterioration of the power cable SP determined by a dielectric loss tangent tan [delta SP and step S4 of the power cable SP obtained in the process S3 are outputted to the output unit 6 by the processing unit 4 (S5), the process Is terminated. Further, as necessary, the
以上説明したように、本実施形態における誘電正接測定装置Ｍおよびこれに実装された誘電正接測定方法ならびに電力ケーブル診断装置Ｄおよびこれに実装された電力ケーブル診断方法は、上述の観点に基づき低圧交流で誘電正接ｔａｎδを測定するものである。そして、本実施形態は、系統に布設された状態のままの電力ケーブルＳＰを測定対象（診断対象）とするので、誘電正接ｔａｎδを測定するために、解結線を実施する必要がない。ここで、系統に布設された状態のままで電力ケーブルＳＰを測定すると、図２に示すように測定回路に電力ケーブルＳＰだけでなく、電力ケーブルＳＰを除く他のもの（開閉器類）も含まれるため、測定された誘電正接ｔａｎδｍには電力ケーブルＳＰの成分の他に前記開閉器類の成分も含まれる。しかしながら、本実施形態は、第３測定結果、すなわち、測定された誘電正接ｔａｎδｍを、第１および第２測定結果Ｒ（＝Ｒ２）、Ｃ（＝Ｃ１）に基づいて補正するので、この測定された誘電正接ｔａｎδｍに含まれる前記開閉器類の成分を低減でき、系統に布設された状態のままでも、より正確に電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰを測定できる。したがって、本実施形態は、低圧交流で測定でき、解結線が不要となる。この結果、装置の小型化が可能となり、測定および診断による電力ケーブルの破損が低減され、安全対策の簡素化や人員の省力化が可能となり、また、１日に測定および診断できる電力ケーブルの本数がより多くなる。このため、コストが低減できる（例えば１回線当たり数千円等）。本実施形態は、技術的にも商業的にも高い価値を持つ。 As described above, the dielectric loss tangent measuring device M in this embodiment, the dielectric loss tangent measuring method mounted thereon, the power cable diagnostic device D and the power cable diagnostic method mounted thereon are based on the above-described viewpoints. Is used to measure the dielectric loss tangent tan δ. In this embodiment, since the power cable SP that is still installed in the system is a measurement target (diagnosis target), it is not necessary to perform disconnection in order to measure the dielectric loss tangent tan δ. Here, when the power cable SP is measured while being laid in the system, the measurement circuit includes not only the power cable SP but also other devices (switches) excluding the power cable SP as shown in FIG. Therefore, the measured dielectric loss tangent tan δ m includes the components of the switch in addition to the components of the power cable SP. However, in the present embodiment, the third measurement result, that is, the measured dielectric loss tangent tan δ m is corrected based on the first and second measurement results R (= R2) and C (= C1). The components of the switch included in the dielectric loss tangent tan δ m can be reduced, and the dielectric loss tangent tan δ SP of the power cable SP can be measured more accurately even when the switch is laid in the system. Therefore, this embodiment can be measured with low-voltage alternating current, and no disconnection is required. As a result, it is possible to reduce the size of the device, reduce the damage of the power cable due to measurement and diagnosis, simplify safety measures and save labor, and the number of power cables that can be measured and diagnosed per day. Will be more. For this reason, the cost can be reduced (for example, several thousand yen per line). This embodiment has high value both technically and commercially.
また、図２に示す測定回路の近似計算によれば、この測定された誘電正接ｔａｎδｍに含まれる開閉器類の成分は、１００／（ωＣＲ）［％］と見積もれ得る。したがって、本実施形態は、この測定された誘電正接ｔａｎδｍから１００／（ωＣＲ）［％］を減算することで、電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰをより正確に求めることができる。 Further, according to the approximate calculation of the measurement circuit shown in FIG. 2, the components of the switches included in the measured dielectric loss tangent tan δ m can be estimated as 100 / (ωCR) [%]. Therefore, in the present embodiment, the dielectric loss tangent tan δ SP of the power cable SP can be obtained more accurately by subtracting 100 / (ωCR) [%] from the measured dielectric loss tangent tan δ m .
また、本実施形態は、劣化の程度を複数の区分の中のいずれの区分であるかによって表すので、劣化の優劣を容易に判断できる。 Further, in the present embodiment, since the degree of deterioration is represented by which of a plurality of sections, the superiority or inferiority of the deterioration can be easily determined.
なお、上述の実施形態では、誘電正接測定方法および電力ケーブル診断方法それぞれは、誘電正接測定装置Ｍおよび電力ケーブル診断装置Ｄに実装されて実施されたが、次のように、実施されても良い。まず、直流でメガオームオーダー以上の抵抗値を測定する抵抗測定器、および、静電容量を測定する機能を持つ、低圧交流で誘電正接を測定する誘電正接測定器が用意される。そして、オペレータは、シースを接地した電力ケーブルＳＰであって系統に布設された状態のままで分離装置ＳＷ１、ＳＷ２によって前記系統から電気的に分離された前記電力ケーブルＳＰにおける線心の導体およびシースそれぞれに、前記抵抗測定器の一対のプローブを当接して電気的に接続し、前記抵抗測定器によって抵抗値Ｒを測定し、その第１測定結果Ｒを記録紙に記録する。続いて、オペレータは、前記電力ケーブルＳＰにおける線心の導体およびシースそれぞれに、前記誘電正接測定器の一対のプローブを当接して電気的に接続し、前記誘電正接測定器によって静電容量Ｃおよび誘電正接ｔａｎδｍを測定し、その第２および第３測定結果Ｃ、ｔａｎδｍを前記記録紙に記録する。続いて、オペレータは、これら第１ないし第３測定結果Ｒ、Ｃ、ｔａｎδｍを用いてｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰとして求め、この求めた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰを前記記録紙に記録する。そして、オペレータは、この求めた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰを３個の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２、Ｔｈ３それぞれと比較し、この求めた電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに対応する区分を求め、電力ケーブルＳＰの劣化の程度を判定する。このように誘電正接測定方法および電力ケーブル診断方法が実施されても良い。 In the above-described embodiment, the dielectric loss tangent measurement method and the power cable diagnostic method are implemented by being mounted on the dielectric loss tangent measurement device M and the power cable diagnostic device D, respectively, but may be implemented as follows. . First, there are prepared a resistance measuring device for measuring a resistance value in the order of mega-ohms with a direct current, and a dielectric loss tangent measuring device for measuring a dielectric loss tangent with a low-voltage alternating current having a function of measuring a capacitance. Then, the operator is the power cable SP with the sheath grounded, and the conductor and sheath of the wire core in the power cable SP electrically separated from the system by the separating devices SW1 and SW2 while being laid in the system. A pair of probes of the resistance measuring device are brought into contact with each other and electrically connected to each other, a resistance value R is measured by the resistance measuring device, and the first measurement result R is recorded on a recording sheet. Subsequently, the operator abuts and electrically connects a pair of probes of the dielectric loss tangent measuring instrument to the conductors and sheaths of the core of the power cable SP, and the capacitance C and the The dielectric loss tangent tan δ m is measured, and the second and third measurement results C and tan δ m are recorded on the recording paper. Subsequently, the operator obtains tan δ m −100 / (ωCR) [%] as the dielectric loss tangent tan δ SP of the power cable SP using the first to third measurement results R, C, and tan δ m, and calculates the obtained power. The dielectric loss tangent tan δ SP of the cable SP is recorded on the recording paper. The operator, the dielectric loss tangent tan [delta SP of the obtained power cable SP compared with three thresholds Th1, Th2, Th3, respectively, determine the segments corresponding to the dielectric loss tangent tan [delta SP of the obtained power cable SP, power The degree of deterioration of the cable SP is determined. In this way, the dielectric loss tangent measurement method and the power cable diagnosis method may be implemented.
また、上述の実施形態では、劣化演算部４３は、測定および補正された電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに対応する区分を電力ケーブルＳＰの劣化の程度として求めたが、経年年数に対応する誘電正接を予測した電力ケーブルの経年変化予測線が予め求められ、劣化演算部４３は、前記測定および補正された電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰに対応する経年年数を、前記電力ケーブルの経年変化予測線に基づいて換算相当年数として求めてもよい。この換算相当年数は、電力ケーブルＳＰの実際の経年年数（経年実年数）ではなく、前記測定および補正された電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰから想定される経年年数であり、電力ケーブルＳＰの劣化の程度を示す指標となる。この換算相当年数が経年実年数より小さければ（短ければ）、電力ケーブルＳＰにおける劣化の進行度合いは、通常（予測）よりも遅いと判定でき、逆に、この換算相当年数が経年実年数より大きければ（長ければ）、電力ケーブルＳＰにおける劣化の進行度合いは、通常（予測）よりも早いと判定できる。例えば、前記電力ケーブルの経年変化予測線として図９に示す実線β３が用いられる場合であって、前記測定および補正された電力ケーブルＳＰの誘電正接ｔａｎδＳＰ０．５であった場合に、換算相当年数は、３５年とされる。
In the above-described embodiment, the
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。 In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.
Ｍ 誘電正接測定装置
Ｄ 電力ケーブル診断装置
１ 抵抗測定部
２ 静電容量測定部
３ 誘電正接測定部
４ 処理部
４２ 誘電正接演算部
４３ 劣化演算部
M Dielectric loss tangent measurement device D Power cable
Claims (3)
前記電力ケーブルに対し、低圧交流で静電容量を測定する静電容量測定部と、
前記電力ケーブルに対し、前記低圧交流で誘電正接を測定する誘電正接測定部と、
前記誘電正接測定部の第３測定結果を、前記抵抗測定部の第１測定結果および前記静電容量測定部の第２測定結果に基づいて補正することによって、前記電力ケーブルの誘電正接を求める誘電正接演算部と、
出力を行う出力部と、
前記誘電正接演算部によって求められた前記電力ケーブルの誘電正接に対応する経年年数を、予め求めた経年年数に対応する誘電正接を予測した電力ケーブルの経年変化予測線に基づいて換算相当年数として求め、前記求めた換算相当年数を前記出力部に出力する劣化演算部とを備え、
前記誘電正接演算部は、前記第１ないし第３測定結果それぞれをＲ、Ｃ、ｔａｎδｍとし、前記低圧交流の周波数をｆとし、ω＝２πｆとする場合に、ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を前記電力ケーブルの誘電正接として求めること
を特徴とする電力ケーブル診断装置。 A resistance measurement unit that measures a resistance value in the order of mega ohms or more in direct current with respect to the power cable that is a power cable having a sheath grounded and electrically separated from the system while being laid in the system,
For the power cable, a capacitance measuring unit that measures capacitance with low-voltage alternating current;
A dielectric loss tangent measuring unit for measuring the dielectric loss tangent with the low-voltage alternating current with respect to the power cable;
A dielectric for determining a dielectric tangent of the power cable by correcting the third measurement result of the dielectric loss tangent measurement unit based on the first measurement result of the resistance measurement unit and the second measurement result of the capacitance measurement unit. A tangent calculation unit;
An output unit for performing output,
The age corresponding to the dielectric loss tangent of the power cable determined by the dielectric loss tangent calculation unit is obtained as a conversion equivalent year based on the secular change prediction line of the power cable predicting the dielectric loss tangent corresponding to the age determined in advance. A deterioration calculating unit that outputs the calculated equivalent number of years to the output unit,
The dielectric loss tangent calculation unit, the each of the first to third measurement result and R, C, and tan [delta m, the frequency of the low-pressure AC is f, when the ω = 2πf, tanδ m -100 / (ωCR) [%] Is obtained as a dielectric loss tangent of the power cable.
を特徴とする請求項１に記載の電力ケーブル診断装置。 The secular change prediction line is a first prediction line in the case where the dielectric loss tangent deteriorates twice every 10 years, and a second prediction line in the case where the dielectric loss tangent deteriorates 3 times every 10 years, and The power cable diagnosis apparatus according to claim 1, wherein the power cable diagnosis device is any one of a third prediction line that is an intermediate line between the first prediction line and the second prediction line.
前記電力ケーブルに対し、低圧交流で静電容量を測定する静電容量測定工程と、
前記電力ケーブルに対し、前記低圧交流で誘電正接を測定する誘電正接測定工程と、
前記誘電正接測定工程の第３測定結果を、前記抵抗測定工程の第１測定結果および前記静電容量測定工程の第２測定結果に基づいて補正することによって、前記電力ケーブルの誘電正接を求める誘電正接演算工程と、
前記誘電正接演算工程によって求められた前記電力ケーブルの誘電正接に対応する経年年数を、予め求めた経年年数に対応する誘電正接を予測した電力ケーブルの経年変化予測線に基づいて換算相当年数として求め、前記求めた換算相当年数を出力部に出力する劣化演算工程とを備え、
前記誘電正接演算工程は、前記第１ないし第３測定結果それぞれをＲ、Ｃ、ｔａｎδｍとし、前記低圧交流の周波数をｆとし、ω＝２πｆとする場合に、ｔａｎδｍ−１００／（ωＣＲ）［％］を前記電力ケーブルの誘電正接として求めること
を特徴とする電力ケーブル診断方法。
A resistance measurement step of measuring a resistance value of a direct current in a mega-ohm order or more with respect to the power cable that is a power cable having a sheath grounded and electrically separated from the system while being laid in the system,
For the power cable, a capacitance measuring step of measuring the capacitance with low-voltage alternating current;
A dielectric loss tangent measuring step for measuring the dielectric loss tangent with the low-voltage alternating current with respect to the power cable;
Dielectric tangent of the power cable is obtained by correcting the third measurement result of the dielectric loss tangent measurement step based on the first measurement result of the resistance measurement step and the second measurement result of the capacitance measurement step. Tangent calculation process;
The age corresponding to the dielectric loss tangent of the power cable determined by the dielectric loss tangent calculation step is obtained as a conversion equivalent year based on the secular change prediction line of the power cable predicting the dielectric loss tangent corresponding to the age determined in advance. A deterioration calculating step of outputting the calculated equivalent years to the output unit,
The dielectric loss tangent calculation step, and the each of the first to third measurement result R, C, and tan [delta m, the frequency of the low-pressure AC is f, when the ω = 2πf, tanδ m -100 / (ωCR) [%] Is obtained as a dielectric loss tangent of the power cable.
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