JP2574187B2 - 布設電力ケーブルの導体温度監視方法 - Google Patents
布設電力ケーブルの導体温度監視方法Info
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- JP2574187B2 JP2574187B2 JP2271894A JP27189490A JP2574187B2 JP 2574187 B2 JP2574187 B2 JP 2574187B2 JP 2271894 A JP2271894 A JP 2271894A JP 27189490 A JP27189490 A JP 27189490A JP 2574187 B2 JP2574187 B2 JP 2574187B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電力ケーブルの導体温度を監視し、ケーブ
ル線路の保全を行うための布設電力ケーブルの導体温度
監視方法に関するものである。
ル線路の保全を行うための布設電力ケーブルの導体温度
監視方法に関するものである。
［従来の技術］ 電力ケーブルでは、絶縁体の劣化や損傷が導体の過度
の発熱を引き起こし、この温度上昇によってケーブルの
性能劣化が更に助長されることがある。従って、活線状
態にあるケーブル導体の温度を精度良く把握し監視する
ことが重要となるが、特に高電圧ケーブルでは活線時の
導体温度の直接測定は極めて困難であるため、間接的に
導体温度を測定する方法が幾つか検討されている。
の発熱を引き起こし、この温度上昇によってケーブルの
性能劣化が更に助長されることがある。従って、活線状
態にあるケーブル導体の温度を精度良く把握し監視する
ことが重要となるが、特に高電圧ケーブルでは活線時の
導体温度の直接測定は極めて困難であるため、間接的に
導体温度を測定する方法が幾つか検討されている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら現在の段階では、これらの方法は時間遅
れが大きく精度が低いとか、多数個所を監視することが
困難である等の数多くの問題点を有している。
れが大きく精度が低いとか、多数個所を監視することが
困難である等の数多くの問題点を有している。
本発明の目的は、これらの問題点を解消し、精度が高
く、多点監視が容易な布設電力ケーブルの導体温度監視
方法を提供することにある。
く、多点監視が容易な布設電力ケーブルの導体温度監視
方法を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するための本発明に係る布設電力ケ
ーブルの導体温度監視方法は、導体の周囲に順次に絶縁
層、シース、防食層を積層して成る電力ケーブルの導体
温度監視方法において、前記防食層の表面温度を測定す
るために前記防食層の表面に沿って複数個の温度センサ
を配列し、これら温度センサを順次に切換えて測温する
と共に、前記導体を流れる電流を電流変成器により測定
し、前記絶縁体・防食層の熱抵抗、前記導体・絶縁層・
シース・防食層の熱容量から成る既知の値及び前記防食
層の表面温度、導体電流値から成る測定値を基に熱平衡
式を解き、該当個所の前記導体温度を推定することを特
徴とする。
ーブルの導体温度監視方法は、導体の周囲に順次に絶縁
層、シース、防食層を積層して成る電力ケーブルの導体
温度監視方法において、前記防食層の表面温度を測定す
るために前記防食層の表面に沿って複数個の温度センサ
を配列し、これら温度センサを順次に切換えて測温する
と共に、前記導体を流れる電流を電流変成器により測定
し、前記絶縁体・防食層の熱抵抗、前記導体・絶縁層・
シース・防食層の熱容量から成る既知の値及び前記防食
層の表面温度、導体電流値から成る測定値を基に熱平衡
式を解き、該当個所の前記導体温度を推定することを特
徴とする。
［作用］ 上述の構成を有する布設電力ケーブルの導体温度監視
方法は、ケーブル上の複数の個所で表面温度を測定し、
この温度と電流変成器による電流測定値とから該当個所
のケーブルの導体温度を推定する。
方法は、ケーブル上の複数の個所で表面温度を測定し、
この温度と電流変成器による電流測定値とから該当個所
のケーブルの導体温度を推定する。
［実施例］ 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明に係る方法を実施するための装置構成
図であり、熱電対等の感温素子をから成る多数個の、例
えば256個の温度センサ１を電力ケーブル２に沿ってそ
の表面に取り付け、ケーブル２の各点の表面温度を計測
できるようにしておく。更に、何れの温度センサ１も多
点温度監視装置３に並列的に接続し、この多点温度監視
装置３かのデータ転送要求に応じて、温度センサ１の内
の１個が多点温度監視装置３に測定信号を送信するよう
にする。
図であり、熱電対等の感温素子をから成る多数個の、例
えば256個の温度センサ１を電力ケーブル２に沿ってそ
の表面に取り付け、ケーブル２の各点の表面温度を計測
できるようにしておく。更に、何れの温度センサ１も多
点温度監視装置３に並列的に接続し、この多点温度監視
装置３かのデータ転送要求に応じて、温度センサ１の内
の１個が多点温度監視装置３に測定信号を送信するよう
にする。
このためには、多点温度監視装置３は全ての温度セン
サ１に例えば８ビットの識別信号を８ビットの信号バス
を介して送信し、各温度センサ１では予め設定されてい
る８ビットの識別コードとの論理積をとって、識別信号
が合致した１個の温度センサ１だけが、各温度センサ１
に共通の信号線に感温素子の出力を一時的に接続して、
多点温度監視装置３まで測定信号つまり熱起電力を送信
するように動作させる方法が用いられている。
サ１に例えば８ビットの識別信号を８ビットの信号バス
を介して送信し、各温度センサ１では予め設定されてい
る８ビットの識別コードとの論理積をとって、識別信号
が合致した１個の温度センサ１だけが、各温度センサ１
に共通の信号線に感温素子の出力を一時的に接続して、
多点温度監視装置３まで測定信号つまり熱起電力を送信
するように動作させる方法が用いられている。
更に、多点温度監視装置３の出力は計算処理用のコン
ピュータ４に接続する。一方、電流変成器５は測定対象
とする電力ケーブル区間の１個所或いは複数個所に取り
付け、電流測定器６を介してコンピュータ４に接続す
る。
ピュータ４に接続する。一方、電流変成器５は測定対象
とする電力ケーブル区間の１個所或いは複数個所に取り
付け、電流測定器６を介してコンピュータ４に接続す
る。
このような構成において、多点温度監視装置３は識別
コードを逐次に送信し、各温度センサ１から温度情報を
逐次に受信して結果をコンピュータ４に出力する。ま
た、電流測定器６は電力ケーブル２の導体に流れる電流
によって作られる磁界を電流変成器５で検出して、その
検出値に対応する電流値を逐次にコンピュータ４に出力
する。コンピュータ４では入力された係一定時間のデー
タから温度値と電流値を境界条件とし、電力ケーブル２
の該当個所の導体温度を推定する。
コードを逐次に送信し、各温度センサ１から温度情報を
逐次に受信して結果をコンピュータ４に出力する。ま
た、電流測定器６は電力ケーブル２の導体に流れる電流
によって作られる磁界を電流変成器５で検出して、その
検出値に対応する電流値を逐次にコンピュータ４に出力
する。コンピュータ４では入力された係一定時間のデー
タから温度値と電流値を境界条件とし、電力ケーブル２
の該当個所の導体温度を推定する。
次に、この計算方法を説明する。いま、Ri、Rvをそれ
ぞれ電力ケーブル２の絶縁体、防食層の熱抵抗、Rsをケ
ーブル２の表面からの放散熱抵抗とし、Cc、Ci、Cw、Cv
をそれぞれケーブル２の導体、絶縁体、金属シース、防
食層の熱容量とする。更に、Tc、Ti、Tw、Tv、Tsをケー
ブルのそれぞれ導体、絶縁体内、金属シース内、防食層
内、表面の温度とし、またWc、Wd、Wwをそれぞれ導体
損、誘電体損、シース損によって発生する熱流とし、Ws
をケーブル表面からの放散熱流とすると、電力ケーブル
２の等価熱回路は第２図に示すようになり、次の（１）
〜（４）式のような熱平衡式が得られる。
ぞれ電力ケーブル２の絶縁体、防食層の熱抵抗、Rsをケ
ーブル２の表面からの放散熱抵抗とし、Cc、Ci、Cw、Cv
をそれぞれケーブル２の導体、絶縁体、金属シース、防
食層の熱容量とする。更に、Tc、Ti、Tw、Tv、Tsをケー
ブルのそれぞれ導体、絶縁体内、金属シース内、防食層
内、表面の温度とし、またWc、Wd、Wwをそれぞれ導体
損、誘電体損、シース損によって発生する熱流とし、Ws
をケーブル表面からの放散熱流とすると、電力ケーブル
２の等価熱回路は第２図に示すようになり、次の（１）
〜（４）式のような熱平衡式が得られる。
Cc（dTc/dt）＋Wc−（Tc−Ti）/0.5Ri＝０ …（１） Ci（dTi/dt）＋Wd−（Tc−Ti）/0.5Ri−（Ti−Tw）/0.5
Ri＝０ …（２） Cw（dTw/dt）＋Ww−（Tc−Ti）/0.5Ri−（Tw−Tv）/0.5
Rv＝０ …（３） Cv（dTv/dt）＋（Tw−Tv）/0.5Rv−（Tv−Ts）/0.5Rv＝
０ …（４） また、電力ケーブル２の性質として、誘電体損及びシ
ース損によって発生する熱流Wd及びWwは、導体損によっ
て発生する熱流Wcつまり導体を流れる電流値を用いて表
すことができ、各熱容量Cc、Ci、Cw、Cv及び各熱抵抗r
i、Rvは予め求められるので、微分を差分近似して連列
方程式の形にすることによって、導体電流値、ケーブル
表面温度Tsから導体温度Tcが求められることになる。
Ri＝０ …（２） Cw（dTw/dt）＋Ww−（Tc−Ti）/0.5Ri−（Tw−Tv）/0.5
Rv＝０ …（３） Cv（dTv/dt）＋（Tw−Tv）/0.5Rv−（Tv−Ts）/0.5Rv＝
０ …（４） また、電力ケーブル２の性質として、誘電体損及びシ
ース損によって発生する熱流Wd及びWwは、導体損によっ
て発生する熱流Wcつまり導体を流れる電流値を用いて表
すことができ、各熱容量Cc、Ci、Cw、Cv及び各熱抵抗r
i、Rvは予め求められるので、微分を差分近似して連列
方程式の形にすることによって、導体電流値、ケーブル
表面温度Tsから導体温度Tcが求められることになる。
なお、計算処理は多点温度監視装置３からの温度情報
を全て独立に用いて、温度センサ１を取り付けた各点の
導体温度について行ってもよいし、或いは表面温度の平
均値を求め、これを用いて平均化された導体温度につい
て行うこともできる。更には、例えば最も温度の高い１
個の測定点だけに着目することもでき、長距離線路の所
謂ホットスポットの導体温度の監視も可能である。
を全て独立に用いて、温度センサ１を取り付けた各点の
導体温度について行ってもよいし、或いは表面温度の平
均値を求め、これを用いて平均化された導体温度につい
て行うこともできる。更には、例えば最も温度の高い１
個の測定点だけに着目することもでき、長距離線路の所
謂ホットスポットの導体温度の監視も可能である。
また、電流変成器５は電力ケーブル２とシース接地線
に個別に取り付け、それぞれを差動的に接続して導体電
流を求めるようにすれば、シース電流の大きい場合にも
正確に適用できる。
に個別に取り付け、それぞれを差動的に接続して導体電
流を求めるようにすれば、シース電流の大きい場合にも
正確に適用できる。
更に、上述の実施例において各信号伝送は、必要に応
じて光信号に変換し光ファイバを用いれば、高圧ケーブ
ルの周囲の磁場等の伝送に及ぼす影響を少なくすること
ができる。また、電流変成器５は磁気光学効果を利用し
て磁界を検出する型式の所謂光CTとすることもできる。
じて光信号に変換し光ファイバを用いれば、高圧ケーブ
ルの周囲の磁場等の伝送に及ぼす影響を少なくすること
ができる。また、電流変成器５は磁気光学効果を利用し
て磁界を検出する型式の所謂光CTとすることもできる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る布設電力ケーブルの
導体温度監視方法は、ケーブル上の複数個所の表面温度
を測定しているので、温度情報の信頼性が高くまた多点
監視も容易である。更に、導体電流、各部の熱抵抗、熱
容量を温度推定のパラメータに利用しているため、ケー
ブルの種類や配置に推定値が影響され難く、確度の高い
監視が可能である。
導体温度監視方法は、ケーブル上の複数個所の表面温度
を測定しているので、温度情報の信頼性が高くまた多点
監視も容易である。更に、導体電流、各部の熱抵抗、熱
容量を温度推定のパラメータに利用しているため、ケー
ブルの種類や配置に推定値が影響され難く、確度の高い
監視が可能である。
図面は本発明に係る布設電力ケーブルの導体温度監視方
法の実施例を示し、第１図は本発明の方法を実施するた
めの構成図、第２図は電力ケーブルの等価熱回路図であ
る。 符号１は温度センサ、２は電力ケーブル、３は多点温度
監視装置、４はコンピュータ、５は電流変成器、６は電
流測定器である。
法の実施例を示し、第１図は本発明の方法を実施するた
めの構成図、第２図は電力ケーブルの等価熱回路図であ
る。 符号１は温度センサ、２は電力ケーブル、３は多点温度
監視装置、４はコンピュータ、５は電流変成器、６は電
流測定器である。
Claims (1)
- 【請求項１】導体の周囲に順次に絶縁層、シース、防食
層を積層して成る電力ケーブルの導体温度監視方法にお
いて、前記防食層の表面温度を測定するために前記防食
層の表面に沿って複数個の温度センサを配列し、これら
温度センサを順次に切換えて測温すると共に、前記導体
を流れる電流を電流変成器により測定し、前記絶縁体・
防食層の熱抵抗、前記導体・絶縁層・シース・防食層の
熱容量から成る既知の値及び前記防食層の表面温度、導
体電流値から成る測定値を基に熱平衡式を解き、該当個
所の前記導体温度を推定することを特徴とする布設電力
ケーブルの導体温度監視方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271894A JP2574187B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 布設電力ケーブルの導体温度監視方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271894A JP2574187B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 布設電力ケーブルの導体温度監視方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04145333A JPH04145333A (ja) | 1992-05-19 |
| JP2574187B2 true JP2574187B2 (ja) | 1997-01-22 |
Family
ID=17506381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271894A Expired - Lifetime JP2574187B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 布設電力ケーブルの導体温度監視方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2574187B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999058992A2 (en) * | 1998-05-07 | 1999-11-18 | Dsc Communications A/S | A power cable monitoring system |
| KR20040025768A (ko) * | 2002-09-17 | 2004-03-26 | 엘지전선 주식회사 | 내 서지전압 전력 케이블 및 접속함 온도 측정 시스템 |
| CN112836359B (zh) * | 2021-01-21 | 2024-05-07 | 红塔烟草(集团)有限责任公司 | 一种卷烟生产企业供配电设备的安全性评估方法 |
| CN114167235B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-08-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种基于热容变化的高压电缆的绝缘状态评估方法及装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351283U (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-06 |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP2271894A patent/JP2574187B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04145333A (ja) | 1992-05-19 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20041208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050310 |
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