JP2827964B2 - 活線下絶縁劣化診断方法及び装置 - Google Patents
活線下絶縁劣化診断方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブル及びそれ
に連なる負荷側機器を活線下で絶縁劣化診断する方法及
び装置に関するものである。
に連なる負荷側機器を活線下で絶縁劣化診断する方法及
び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣化程
度を診断するため、各種の方法が存在する。これら方法
の中には、対象ケーブルの金属しゃへい体を用いてその
接地線の中間に測定装置を挿入して通過電流を測定する
か、或は電磁結合的又は静電結合的な手段により接地電
流又はしゃへい電位を測定することにより、何等かの劣
化に関する情報を得ようとする方法がある。このような
方法では、対象ケーブルの金属しゃへい体が大地に零イ
ンピーダンスで接続されているような状態では、測定は
全く不可能となる。
度を診断するため、各種の方法が存在する。これら方法
の中には、対象ケーブルの金属しゃへい体を用いてその
接地線の中間に測定装置を挿入して通過電流を測定する
か、或は電磁結合的又は静電結合的な手段により接地電
流又はしゃへい電位を測定することにより、何等かの劣
化に関する情報を得ようとする方法がある。このような
方法では、対象ケーブルの金属しゃへい体が大地に零イ
ンピーダンスで接続されているような状態では、測定は
全く不可能となる。
【０００３】ところが、電力ケーブルの布設方式の中に
は、その両端部はもちろん途中の接続部においてもしゃ
へい金属体の分散恒久接地を施しているものがある。こ
れを、多重接地方式というが、別に珍しいものではな
く、特別高圧電力ケーブルにおいては、普遍的な方式で
ある。
は、その両端部はもちろん途中の接続部においてもしゃ
へい金属体の分散恒久接地を施しているものがある。こ
れを、多重接地方式というが、別に珍しいものではな
く、特別高圧電力ケーブルにおいては、普遍的な方式で
ある。
【０００４】このような多重接地電力ケーブルに対して
は、上述の理由により、活線下絶縁劣化診断は全く実施
されていない。採り得る手段は、先ず停電し、ケーブル
を母線から外してから試験用電源を適用して劣化診断を
試みることになる。その場合でも、各所の接地を外すこ
とは時間的、接近条件的に難しく、接地を残留したまま
で行える方法、例えば倒立型シェーリングブリッジによ
るｔａｎδの測定か、直流電圧漏洩電流法にその選択は
制約される。或はまた、特公平５−４０８７３号（電力
ケーブルの絶縁体劣化診断法）に開示されている方法で
は、診断時には、停電をし、そして高圧電源と電力ケー
ブルの電源側端末との間に、診断測定用の回路（フィル
タ回路と直流電流測定回路）を接続して、絶縁体劣化状
態を表す直流分を測定するようにしている。更に、特公
平５−５４９１３号（電気機器の絶縁劣化診断法）に
は、電力ケーブル等の電気機器の絶縁劣化診断のため、
停電をし、そして別個に準備した測定系統を電気機器の
高圧側に接続して、直流分或は低周波数分を測定する方
法が開示されている。しかし、これらの方法は、実施に
は停電の機会を得なければならぬことが最大の制約条件
となって、劣化診断はあまり実施されていないのが実状
である。
は、上述の理由により、活線下絶縁劣化診断は全く実施
されていない。採り得る手段は、先ず停電し、ケーブル
を母線から外してから試験用電源を適用して劣化診断を
試みることになる。その場合でも、各所の接地を外すこ
とは時間的、接近条件的に難しく、接地を残留したまま
で行える方法、例えば倒立型シェーリングブリッジによ
るｔａｎδの測定か、直流電圧漏洩電流法にその選択は
制約される。或はまた、特公平５−４０８７３号（電力
ケーブルの絶縁体劣化診断法）に開示されている方法で
は、診断時には、停電をし、そして高圧電源と電力ケー
ブルの電源側端末との間に、診断測定用の回路（フィル
タ回路と直流電流測定回路）を接続して、絶縁体劣化状
態を表す直流分を測定するようにしている。更に、特公
平５−５４９１３号（電気機器の絶縁劣化診断法）に
は、電力ケーブル等の電気機器の絶縁劣化診断のため、
停電をし、そして別個に準備した測定系統を電気機器の
高圧側に接続して、直流分或は低周波数分を測定する方
法が開示されている。しかし、これらの方法は、実施に
は停電の機会を得なければならぬことが最大の制約条件
となって、劣化診断はあまり実施されていないのが実状
である。
【０００５】電力ケーブルの下流側に連なる電力機器も
同じく、その駆体が大地から絶縁されていないので、そ
の接地線から絶縁劣化についての情報を得ることができ
ない。従って、電力ケーブルと一体でメガーテストをす
る位の手段がとられていただけである。また、上記２つ
の公報に開示の方法で絶縁劣化診断する場合にも、停電
させる必要がある。
同じく、その駆体が大地から絶縁されていないので、そ
の接地線から絶縁劣化についての情報を得ることができ
ない。従って、電力ケーブルと一体でメガーテストをす
る位の手段がとられていただけである。また、上記２つ
の公報に開示の方法で絶縁劣化診断する場合にも、停電
させる必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来技術
では対応できていなかった、電力ケーブル及びその負荷
側の電力機器に対して適用できる、活線下絶縁劣化診断
技術の出現が望まれていた。
では対応できていなかった、電力ケーブル及びその負荷
側の電力機器に対して適用できる、活線下絶縁劣化診断
技術の出現が望まれていた。
【０００７】従って、本発明の目的は、測定対象ケーブ
ルの金属しゃへい体が各所で分散接地されていても、或
はその防食層絶縁抵抗が極めて不良であっても、何等問
題とすることなく使用できる活線下のケーブル絶縁劣化
診断方法及び装置を提供することである。本発明の別の
目的は、ケーブルの下流に位置する負荷側電力機器につ
いても、その駆体が接地されている条件下で使用できる
活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、ケーブルと負荷側電力機
器の絶縁劣化に関する情報を、分離して得ることができ
る活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、何等かの測定用信号電源
を準備しそれを高圧系統のどこかに接ぐという動作を不
要とした活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供するこ
とである。本発明の更に別の目的は、その診断の実施は
容易で、１回の診断当たりの所要時間が短く、かつ頻繁
に診断（診断間隔の縮小）が可能な、活線下絶縁劣化診
断方法及び装置を提供することである。本発明の更に別
の目的は、絶縁劣化の初期状態から劣化度に関する情報
が得られ、ケーブル或は機器の取替えに要する時間的裕
度が得られる、活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供
することである。
ルの金属しゃへい体が各所で分散接地されていても、或
はその防食層絶縁抵抗が極めて不良であっても、何等問
題とすることなく使用できる活線下のケーブル絶縁劣化
診断方法及び装置を提供することである。本発明の別の
目的は、ケーブルの下流に位置する負荷側電力機器につ
いても、その駆体が接地されている条件下で使用できる
活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、ケーブルと負荷側電力機
器の絶縁劣化に関する情報を、分離して得ることができ
る活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供することであ
る。本発明の更に別の目的は、何等かの測定用信号電源
を準備しそれを高圧系統のどこかに接ぐという動作を不
要とした活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供するこ
とである。本発明の更に別の目的は、その診断の実施は
容易で、１回の診断当たりの所要時間が短く、かつ頻繁
に診断（診断間隔の縮小）が可能な、活線下絶縁劣化診
断方法及び装置を提供することである。本発明の更に別
の目的は、絶縁劣化の初期状態から劣化度に関する情報
が得られ、ケーブル或は機器の取替えに要する時間的裕
度が得られる、活線下絶縁劣化診断方法及び装置を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を実現するた
め、本発明による、活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣
化診断、又は活線運転中の該電力ケーブルとこれより下
流の電力機器の絶縁劣化診断を行う活線下絶縁劣化診断
方法は、イ）前記電力ケーブルの電源側端において第１
の零相電流を電磁的に検出するステップ、ロ）前記電力
ケーブルの負荷側端において第２の零相電流を電磁的に
検出するステップ、ハ）前記第１零相電流を、異なった
値の第１と第２と第３のインピーダンスに順番に流すこ
とにより、そのそれぞれに発生する交流実効電圧降下を
表す第１の電圧値、第２の電圧値、第３の電圧値を得る
ステップ、ニ）前記第２零相電流を、前記第１、第２、
第３のインピーダンスとそれぞれ同じインピーダンス値
の第４と第５と第６のインピーダンスに順番に流すこと
により、そのそれぞれに発生する交流実効電圧降下を表
す第４の電圧値、第５の電圧値、第６の電圧値を得るス
テップ、ホ）前記第１、第２、第３、第４、第５、第６
の電圧値から、前記電力ケーブルの絶縁劣化、又は前記
電力ケーブルとこれより下流の前記電力機器の絶縁劣化
に関する情報を算出するステップ、で構成する。
め、本発明による、活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣
化診断、又は活線運転中の該電力ケーブルとこれより下
流の電力機器の絶縁劣化診断を行う活線下絶縁劣化診断
方法は、イ）前記電力ケーブルの電源側端において第１
の零相電流を電磁的に検出するステップ、ロ）前記電力
ケーブルの負荷側端において第２の零相電流を電磁的に
検出するステップ、ハ）前記第１零相電流を、異なった
値の第１と第２と第３のインピーダンスに順番に流すこ
とにより、そのそれぞれに発生する交流実効電圧降下を
表す第１の電圧値、第２の電圧値、第３の電圧値を得る
ステップ、ニ）前記第２零相電流を、前記第１、第２、
第３のインピーダンスとそれぞれ同じインピーダンス値
の第４と第５と第６のインピーダンスに順番に流すこと
により、そのそれぞれに発生する交流実効電圧降下を表
す第４の電圧値、第５の電圧値、第６の電圧値を得るス
テップ、ホ）前記第１、第２、第３、第４、第５、第６
の電圧値から、前記電力ケーブルの絶縁劣化、又は前記
電力ケーブルとこれより下流の前記電力機器の絶縁劣化
に関する情報を算出するステップ、で構成する。
【０００９】また、本発明によれば、活線運転中の電力
ケーブルの絶縁劣化診断を行う別の活線下絶縁劣化診断
方法は、イ）前記電力ケーブルの電源側端において第１
の零相電流を電磁的に検出するステップ、ロ）前記電力
ケーブルの負荷側端において第２の零相電流を電磁的に
検出するステップ、ハ）前記第１零相電流と前記第２の
零相電流との差分を、異なった値の第１と第２と第３の
インピーダンスに順番に流すことにより、そのそれぞれ
に発生する交流実効電圧降下を表す第１の電圧値、第２
の電圧値、第３の電圧値を得るステップ、ニ）前記第
１、第２、第３の電圧値から、前記電力ケーブルの絶縁
劣化に関する情報を算出するステップ、で構成する。
ケーブルの絶縁劣化診断を行う別の活線下絶縁劣化診断
方法は、イ）前記電力ケーブルの電源側端において第１
の零相電流を電磁的に検出するステップ、ロ）前記電力
ケーブルの負荷側端において第２の零相電流を電磁的に
検出するステップ、ハ）前記第１零相電流と前記第２の
零相電流との差分を、異なった値の第１と第２と第３の
インピーダンスに順番に流すことにより、そのそれぞれ
に発生する交流実効電圧降下を表す第１の電圧値、第２
の電圧値、第３の電圧値を得るステップ、ニ）前記第
１、第２、第３の電圧値から、前記電力ケーブルの絶縁
劣化に関する情報を算出するステップ、で構成する。
【００１０】更に、本発明によれば、活線運転中の電力
機器の絶縁劣化診断を行う更に別の活線下絶縁劣化診断
方法は、イ）前記電力機器の直接上流の電力ケーブルの
負荷側において零相電流を電磁的に検出するステップ、
ロ）前記零相電流を、異なった値の第１と第２と第３の
インピーダンスに順番に流すことにより、そのそれぞれ
に発生する交流実効電圧降下を表す第１の電圧値、第２
の電圧値、第３の電圧値を得るステップ、ハ）前記第
１、第２、第３の電圧値から、前記電力機器の絶縁劣化
に関する情報を算出するステップ、で構成する。
機器の絶縁劣化診断を行う更に別の活線下絶縁劣化診断
方法は、イ）前記電力機器の直接上流の電力ケーブルの
負荷側において零相電流を電磁的に検出するステップ、
ロ）前記零相電流を、異なった値の第１と第２と第３の
インピーダンスに順番に流すことにより、そのそれぞれ
に発生する交流実効電圧降下を表す第１の電圧値、第２
の電圧値、第３の電圧値を得るステップ、ハ）前記第
１、第２、第３の電圧値から、前記電力機器の絶縁劣化
に関する情報を算出するステップ、で構成する。
【００１１】本発明によれば、前記の絶縁劣化に関する
情報を算出するステップは、前記電力ケーブル又は前記
電力機器の等価中心雑音周波数における起電流能を求め
ること、を特徴とする。
情報を算出するステップは、前記電力ケーブル又は前記
電力機器の等価中心雑音周波数における起電流能を求め
ること、を特徴とする。
【００１２】また、本発明の、活線運転中の電力ケーブ
ルの絶縁劣化診断、又は活線運転中の該電力ケーブルと
これより下流の電力機器の絶縁劣化診断を行う活線下絶
縁劣化診断装置は、イ）前記電力ケーブルの電源側端に
装着する第１のＺＣＴと、ロ）前記電力ケーブルの負荷
側端に装着する第２のＺＣＴと、ハ）前記第１ＺＣＴの
２次側に接続する第１の測定器であって、前記第１ＺＣ
Ｔの前記２次側に接続する、３つの異なったインピーダ
ンス値を有するように可変できる第１の検出素子と、該
素子の交流実効電圧降下を検出するための第１の交流実
効値測定電圧計とを含む、前記の第１の測定器と、ニ）
前記第２ＺＣＴの２次側に接続する第２の測定器であっ
て、前記第２ＺＣＴの前記２次側に接続する、前記３つ
の異なったインピーダンス値を有するように可変できる
第２の検出素子と、該素子の交流実効電圧降下を検出す
るための第２の交流実効値測定電圧計とを含む、前記の
第２の測定器と、で構成する。
ルの絶縁劣化診断、又は活線運転中の該電力ケーブルと
これより下流の電力機器の絶縁劣化診断を行う活線下絶
縁劣化診断装置は、イ）前記電力ケーブルの電源側端に
装着する第１のＺＣＴと、ロ）前記電力ケーブルの負荷
側端に装着する第２のＺＣＴと、ハ）前記第１ＺＣＴの
２次側に接続する第１の測定器であって、前記第１ＺＣ
Ｔの前記２次側に接続する、３つの異なったインピーダ
ンス値を有するように可変できる第１の検出素子と、該
素子の交流実効電圧降下を検出するための第１の交流実
効値測定電圧計とを含む、前記の第１の測定器と、ニ）
前記第２ＺＣＴの２次側に接続する第２の測定器であっ
て、前記第２ＺＣＴの前記２次側に接続する、前記３つ
の異なったインピーダンス値を有するように可変できる
第２の検出素子と、該素子の交流実効電圧降下を検出す
るための第２の交流実効値測定電圧計とを含む、前記の
第２の測定器と、で構成する。
【００１３】更に、本発明による、活線運転中の電力ケ
ーブルの絶縁劣化診断を行う別の活線下絶縁劣化診断装
置は、イ）前記電力ケーブルの電源側端に装着する第１
のＺＣＴと、ロ）前記電力ケーブルの負荷側端に装着す
る第２のＺＣＴと、ハ）前記第１ＺＣＴの２次側と前記
第２ＺＣＴの２次側との間に差動的に接続する測定器で
あって、前記第１ＺＣＴの前記２次側と前記第２ＺＣＴ
の前記２次側との間に接続する、３つの異なったインピ
ーダンス値を有するように可変できる検出素子と、該素
子の交流実効電圧降下を検出するための交流実効値測定
電圧計とを含む、前記の測定器と、で構成する。
ーブルの絶縁劣化診断を行う別の活線下絶縁劣化診断装
置は、イ）前記電力ケーブルの電源側端に装着する第１
のＺＣＴと、ロ）前記電力ケーブルの負荷側端に装着す
る第２のＺＣＴと、ハ）前記第１ＺＣＴの２次側と前記
第２ＺＣＴの２次側との間に差動的に接続する測定器で
あって、前記第１ＺＣＴの前記２次側と前記第２ＺＣＴ
の前記２次側との間に接続する、３つの異なったインピ
ーダンス値を有するように可変できる検出素子と、該素
子の交流実効電圧降下を検出するための交流実効値測定
電圧計とを含む、前記の測定器と、で構成する。
【００１４】更に、本発明による、活線運転中の電力機
器の絶縁劣化診断を行う更に別の活線下絶縁劣化診断装
置は、イ）前記電力機器の直接上流の電力ケーブルの負
荷側端に装着するＺＣＴと、ロ）前記ＺＣＴの２次側に
接続する測定器であって、前記ＺＣＴの前記２次側に接
続する、３つの異なったインピーダンス値を有するよう
に可変できる検出素子と、該素子の交流実効電圧降下を
検出するための交流実効値測定電圧計とを含む、前記の
測定器と、で構成する。
器の絶縁劣化診断を行う更に別の活線下絶縁劣化診断装
置は、イ）前記電力機器の直接上流の電力ケーブルの負
荷側端に装着するＺＣＴと、ロ）前記ＺＣＴの２次側に
接続する測定器であって、前記ＺＣＴの前記２次側に接
続する、３つの異なったインピーダンス値を有するよう
に可変できる検出素子と、該素子の交流実効電圧降下を
検出するための交流実効値測定電圧計とを含む、前記の
測定器と、で構成する。
【００１５】本発明によれば、前記第１ＺＣＴと前記第
２ＺＣＴは、共通のＺＣＴとし、前記第１測定器と前記
第２測定器は、共通の測定器とすることができる。ま
た、本発明によれば、前記検出素子は、イ）第１の静電
容量と、ロ）第２の静電容量と、ハ）第１の抵抗と、
ニ）第２の抵抗と、ホ）前記第１の静電容量に対し並列
に、前記第２静電容量、第１抵抗、第２抵抗の選択した
１つを接続するための切替スイッチと、で構成できる。
２ＺＣＴは、共通のＺＣＴとし、前記第１測定器と前記
第２測定器は、共通の測定器とすることができる。ま
た、本発明によれば、前記検出素子は、イ）第１の静電
容量と、ロ）第２の静電容量と、ハ）第１の抵抗と、
ニ）第２の抵抗と、ホ）前記第１の静電容量に対し並列
に、前記第２静電容量、第１抵抗、第２抵抗の選択した
１つを接続するための切替スイッチと、で構成できる。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図１は、電力ケーブル及び負荷側電力機器
を含む測定対象と、本発明による活線下絶縁劣化診断装
置の第１の実施例Ａとを示している。詳しくは、１は高
圧母線、２は高圧母線１に連なる測定対象の電力ケーブ
ルで、そのしゃへい金属体は多重接地方式により各所で
接地されている。図では両端部および途中の接続部３，
３’で接地されていることを示す。尚、その電力ケーブ
ルの接地方式は、図示例では、多重接地方式であるが、
その他の接地方式、例えば、一端のみ接地し他端を開放
とする方式であっても良い。
て説明する。図１は、電力ケーブル及び負荷側電力機器
を含む測定対象と、本発明による活線下絶縁劣化診断装
置の第１の実施例Ａとを示している。詳しくは、１は高
圧母線、２は高圧母線１に連なる測定対象の電力ケーブ
ルで、そのしゃへい金属体は多重接地方式により各所で
接地されている。図では両端部および途中の接続部３，
３’で接地されていることを示す。尚、その電力ケーブ
ルの接地方式は、図示例では、多重接地方式であるが、
その他の接地方式、例えば、一端のみ接地し他端を開放
とする方式であっても良い。
【００１７】４は電力ケーブル２の電源側端にてその回
りに装着した零相電流を電磁的に検出するための零相電
流測定用変成器（ＺＣＴ）、５は電力ケーブル２の負荷
側端にてその回りに装着した同様のＺＣＴである。６及
び６’は、図２に示した内部配線を持つ、交流実効値測
定電圧計１３と検出素子１５との組合せから成る測定器
であって、各ＺＣＴの２次側に接続する。７は測定対象
ケーブルの下流側の高圧母線、８は下流側高圧母線７に
連なる負荷側電力機器で、例えば変圧器又はモーターで
あり、単数の場合もあれば複数の場合もある。上記のＺ
ＣＴ４，５と測定器６，６’とは、本発明の活線下絶縁
劣化診断装置Ａを構成している。
りに装着した零相電流を電磁的に検出するための零相電
流測定用変成器（ＺＣＴ）、５は電力ケーブル２の負荷
側端にてその回りに装着した同様のＺＣＴである。６及
び６’は、図２に示した内部配線を持つ、交流実効値測
定電圧計１３と検出素子１５との組合せから成る測定器
であって、各ＺＣＴの２次側に接続する。７は測定対象
ケーブルの下流側の高圧母線、８は下流側高圧母線７に
連なる負荷側電力機器で、例えば変圧器又はモーターで
あり、単数の場合もあれば複数の場合もある。上記のＺ
ＣＴ４，５と測定器６，６’とは、本発明の活線下絶縁
劣化診断装置Ａを構成している。
【００１８】次に、図２を参照して、測定器６及び６’
内の検出素子１５の詳細を述べる。検出素子１５は、Ｚ
ＣＴの２次側に接続するインピーダンスとして、３つの
異なった値のインピーダンスを提供するものである。詳
しくは、９は恒常的に挿入されている静電容量Ｃ0、１
４はラップ機構を持つ切替スイッチで４つの切替ポジシ
ョンを持つ。ポジションＥではＺＣＴの２次側を短絡、
ポジションＣでは１０で示す静電容量Ｃ1を挿入する。
ポジションＲ1では１１で示す抵抗Ｒ1を挿入する。ポジ
ションＲ2では１２で示す抵抗Ｒ2を挿入する。即ちポジ
ションＣでは、ＺＣＴの２次側にＣ0＋Ｃ1（並列インピ
ーダンス）が挿入されて電圧ＥCが電圧計１３により測
定される。ポジションＲ1では、ＺＣＴの２次側にＣ0＋
Ｒ1（並列インピーダンス）が挿入されて電圧ＥR1が電
圧計１３により測定される。ポジションＲ2では、ＺＣ
Ｔの２次側にＣ0＋Ｒ2（並列インピーダンス）が挿入さ
れて電圧ＥR2が電圧計１３により測定される。
内の検出素子１５の詳細を述べる。検出素子１５は、Ｚ
ＣＴの２次側に接続するインピーダンスとして、３つの
異なった値のインピーダンスを提供するものである。詳
しくは、９は恒常的に挿入されている静電容量Ｃ0、１
４はラップ機構を持つ切替スイッチで４つの切替ポジシ
ョンを持つ。ポジションＥではＺＣＴの２次側を短絡、
ポジションＣでは１０で示す静電容量Ｃ1を挿入する。
ポジションＲ1では１１で示す抵抗Ｒ1を挿入する。ポジ
ションＲ2では１２で示す抵抗Ｒ2を挿入する。即ちポジ
ションＣでは、ＺＣＴの２次側にＣ0＋Ｃ1（並列インピ
ーダンス）が挿入されて電圧ＥCが電圧計１３により測
定される。ポジションＲ1では、ＺＣＴの２次側にＣ0＋
Ｒ1（並列インピーダンス）が挿入されて電圧ＥR1が電
圧計１３により測定される。ポジションＲ2では、ＺＣ
Ｔの２次側にＣ0＋Ｒ2（並列インピーダンス）が挿入さ
れて電圧ＥR2が電圧計１３により測定される。
【００１９】次に、図３及び図４を参照して、測定器
６，６’における、本発明のベースとなる検出素子の値
を変えての交流実効電圧降下の生成について説明する。
先ず図３（Ａ）は、対象ケーブル２の電源側端にてその
回りに装着したＺＣＴ４の２次側から電圧情報を得る場
合の等価回路図である。検出素子１５に電流を送り込む
起電流能肢としては、図示の如く４肢がある。左端のＦ
HZ肢は、商用周波数Ｆ（Ｈｚ）の交流使用電圧電界下で
ケーブル絶縁体が呈するｘCなる起電流能を示す肢であ
る。このｘCの中には絶縁劣化に起因する要素も含まれ
ている可能性が高いが、それとは無関係のケーブル各相
の静電容量不平衡を起因とするもの、或はケーブルが受
けている電磁誘導作用によるものが多いと見られる。続
くＮＦHZ肢は、等価中心雑音周波数Ｎ・Ｆ（Ｈｚ）でケ
ーブル絶縁体が呈するｙCなる起電流能を示す肢であっ
て、ｙCは、ケーブルの絶縁体の劣化発生及びその進行
に伴い、その絶縁体内で自然発生する広い周波数範囲に
またがる雑音電流起電流能を総合代表する、等価中心雑
音周波数における雑音電流起電流能である。第３肢は、
商用周波数Ｆ（Ｈｚ）でケーブル下流の負荷側電力機器
が呈するｘLなる起電流能を示す肢である。続くＭＦHZ
肢は、等価中心雑音周波数Ｍ・Ｆ（Ｈｚ）で、ケーブル
下流の負荷側電力機器が呈するｙLなる起電流能を示す
肢であって、ｙLは、負荷側電力機器の絶縁体の劣化発
生及びその進行に伴い、その絶縁体内で自然発生する広
い周波数範囲にまたがる雑音電流起電流能を総合代表す
る、等価中心雑音周波数における雑音電流起電流能であ
る。これら４肢が有する起電流能が検出素子１５に総合
的（実効的）に作用した結果現れる電圧が、ＥC. C+L，
ＥR1.C+L，ＥR2.C+Lである。
６，６’における、本発明のベースとなる検出素子の値
を変えての交流実効電圧降下の生成について説明する。
先ず図３（Ａ）は、対象ケーブル２の電源側端にてその
回りに装着したＺＣＴ４の２次側から電圧情報を得る場
合の等価回路図である。検出素子１５に電流を送り込む
起電流能肢としては、図示の如く４肢がある。左端のＦ
HZ肢は、商用周波数Ｆ（Ｈｚ）の交流使用電圧電界下で
ケーブル絶縁体が呈するｘCなる起電流能を示す肢であ
る。このｘCの中には絶縁劣化に起因する要素も含まれ
ている可能性が高いが、それとは無関係のケーブル各相
の静電容量不平衡を起因とするもの、或はケーブルが受
けている電磁誘導作用によるものが多いと見られる。続
くＮＦHZ肢は、等価中心雑音周波数Ｎ・Ｆ（Ｈｚ）でケ
ーブル絶縁体が呈するｙCなる起電流能を示す肢であっ
て、ｙCは、ケーブルの絶縁体の劣化発生及びその進行
に伴い、その絶縁体内で自然発生する広い周波数範囲に
またがる雑音電流起電流能を総合代表する、等価中心雑
音周波数における雑音電流起電流能である。第３肢は、
商用周波数Ｆ（Ｈｚ）でケーブル下流の負荷側電力機器
が呈するｘLなる起電流能を示す肢である。続くＭＦHZ
肢は、等価中心雑音周波数Ｍ・Ｆ（Ｈｚ）で、ケーブル
下流の負荷側電力機器が呈するｙLなる起電流能を示す
肢であって、ｙLは、負荷側電力機器の絶縁体の劣化発
生及びその進行に伴い、その絶縁体内で自然発生する広
い周波数範囲にまたがる雑音電流起電流能を総合代表す
る、等価中心雑音周波数における雑音電流起電流能であ
る。これら４肢が有する起電流能が検出素子１５に総合
的（実効的）に作用した結果現れる電圧が、ＥC. C+L，
ＥR1.C+L，ＥR2.C+Lである。
【００２０】図４には、検出素子１５の内部のインピー
ダンスの組合せ状況を示す。第１の組合せは（ＥC）に
示す通り、静電容量Ｃ0＋Ｃ1だけから成る。第２の組合
せは（ＥR1）に示す如く、静電容量Ｃ0と第１の抵抗Ｒ1
との組合せから成る。第３の組合せは（ＥR2）に示す如
く、静電容量Ｃ0と第２の抵抗Ｒ2との組合せから成る。
それぞれの電圧は起電流能及びＮ、Ｍ値を適宜仮定すれ
ば、次の通り計算により求められる。尚、ω＝２πＦで
ある。
ダンスの組合せ状況を示す。第１の組合せは（ＥC）に
示す通り、静電容量Ｃ0＋Ｃ1だけから成る。第２の組合
せは（ＥR1）に示す如く、静電容量Ｃ0と第１の抵抗Ｒ1
との組合せから成る。第３の組合せは（ＥR2）に示す如
く、静電容量Ｃ0と第２の抵抗Ｒ2との組合せから成る。
それぞれの電圧は起電流能及びＮ、Ｍ値を適宜仮定すれ
ば、次の通り計算により求められる。尚、ω＝２πＦで
ある。
【数１】 （ＥC.C+L）2＝（ｘC＋ｘL）2／｛ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ＋ｙC 2／｛Ｎ2ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ＋ｙL 2／｛Ｍ2ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ・・・（１） （ＥR1.C+L）2＝（ｘC＋ｘL）2／｛（１／Ｒ1）2＋ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙC 2／｛（１／Ｒ1）2＋Ｎ2ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙL 2／｛（１／Ｒ1）2＋Ｍ2ω2Ｃ0 2｝ ・・・（２） （ＥR2.C+L）2＝（ｘC＋ｘL）2／｛（１／Ｒ2）2＋ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙC 2／｛（１／Ｒ2）2＋Ｎ2ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙL 2／｛（１／Ｒ2）2＋Ｍ2ω2Ｃ0 2｝ ・・・（３）
【００２１】次に、図３（Ｂ）は、対象ケーブル２の負
荷側端にてその回りに装着したＺＣＴ５の２次側から電
圧情報を得る場合の等価回路図である。この場合は、検
出素子１５に電流を送り込む起電流能肢は、ケーブル下
流の負荷側電力機器８が呈する商用周波数Ｆ（Ｈｚ）で
のｘLなる起電流能肢と、同じくケーブル下流の負荷側
電力機器８が呈する等価中心雑音周波数Ｍ・Ｆ（Ｈｚ）
でのｙLなる起電流能肢との２つだけで、ケーブルに起
因する起電流能肢は関係してこない。この場合の電圧Ｅ
C.L，ＥR1.L，ＥR2.Lは、次の如く計算される。
荷側端にてその回りに装着したＺＣＴ５の２次側から電
圧情報を得る場合の等価回路図である。この場合は、検
出素子１５に電流を送り込む起電流能肢は、ケーブル下
流の負荷側電力機器８が呈する商用周波数Ｆ（Ｈｚ）で
のｘLなる起電流能肢と、同じくケーブル下流の負荷側
電力機器８が呈する等価中心雑音周波数Ｍ・Ｆ（Ｈｚ）
でのｙLなる起電流能肢との２つだけで、ケーブルに起
因する起電流能肢は関係してこない。この場合の電圧Ｅ
C.L，ＥR1.L，ＥR2.Lは、次の如く計算される。
【数２】 （ＥC.L）2＝ｘL 2／｛ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ＋ｙL 2／｛Ｍ2ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ・・・（４） （ＥR1.L）2＝ｘL 2／｛（１／Ｒ1）2＋ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙL 2／｛（１／Ｒ1）2＋Ｍ2ω2Ｃ0 2｝ ・・・（５） （ＥR2.L）2＝ｘL 2／｛（１／Ｒ2）2＋ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙL 2／｛（１／Ｒ2）2＋Ｍ2ω2Ｃ0 2｝ ・・・（６）
【００２２】尚、図３（Ｃ）に示すケーブル単体の電圧
情報ＥC.C，ＥR1.C，ＥR2.Cは、下記の式により計算で
きる。
情報ＥC.C，ＥR1.C，ＥR2.Cは、下記の式により計算で
きる。
【数３】 （ＥC.C）2＝ｘC 2／｛ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ＋ｙC 2／｛Ｎ2ω2（Ｃ0＋Ｃ1）2｝ ・・・（７） （ＥR1.C）2＝ｘC 2／｛（１／Ｒ1）2＋ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙC 2／｛（１／Ｒ1）2＋Ｎ2ω2Ｃ0 2｝ ・・・（８） （ＥR2.C）2＝ｘC 2／｛（１／Ｒ2）2＋ω2Ｃ0 2｝ ＋ｙC 2／｛（１／Ｒ2）2＋Ｎ2ω2Ｃ0 2｝ ・・・（９）
【００２３】式（７）〜（９）で示される電圧情報は、
後述の図５の実施例の場合を除き、通常は実数を測定で
きない。電圧情報実数を測定できる式（１）〜（３）及
び（４）〜（６）を用いて三元連立方程式を解けば、ｘ
C，ｙC，ｘL，ｙL，Ｎ，Ｍはすべて求められる。起電流
能は，ＺＣＴ１次に換算する。
後述の図５の実施例の場合を除き、通常は実数を測定で
きない。電圧情報実数を測定できる式（１）〜（３）及
び（４）〜（６）を用いて三元連立方程式を解けば、ｘ
C，ｙC，ｘL，ｙL，Ｎ，Ｍはすべて求められる。起電流
能は，ＺＣＴ１次に換算する。
【００２４】最終的に欲するものは，ｙC，ｙL，即ち対
象ケーブル２の絶縁体及びケーブル下流の負荷側電力機
器８が呈するそれぞれの等価中心雑音周波数Ｎ・Ｆ（Ｈ
ｚ）、Ｍ・Ｆ（Ｈｚ）での雑音電流起電流能値である。
象ケーブル２の絶縁体及びケーブル下流の負荷側電力機
器８が呈するそれぞれの等価中心雑音周波数Ｎ・Ｆ（Ｈ
ｚ）、Ｍ・Ｆ（Ｈｚ）での雑音電流起電流能値である。
【００２５】次に、本発明による活線下絶縁劣化診断装
置Ａを使って電力ケーブル２又はこれと負荷側電力機器
８の絶縁劣化診断を実施する場合、以下の手順で行う。 １） 活線運転中の電力ケーブル２の電源側端及び負荷
側端の２ケ所に、ＺＣＴ４，５を装着する。 ２） 測定器６又は６’の一方、例えば測定器６におい
て、切替スイッチ１４をＣポジションにして、ＺＣＴ４
の２次側からの電流によるその時の電圧降下を交流実効
値測定電圧計１３で測定してＥC.C+Lとする。同様にし
て、切替スイッチ１４をＲ1ポジションにして
ＥR1.C+L、そしてＲ2ポジションにしてＥR2.C+Lを得
る。ＥC.C+L，ＥR1.C+L，ＥR2.C+Lは、電力ケーブルの
絶縁劣化に関する情報だけでなく、電力ケーブル下流の
負荷側電力機器の絶縁劣化に関する情報も含んでいる。 ３） 測定器６又は６’の他方、即ち測定器６’におい
て、切替スイッチ１４をＣポジションにして、ＺＣＴ５
の２次側からの電流によるその時の電圧降下を交流実効
値測定電圧計１３で測定してＥC.Lとする。同様にし
て、切替スイッチ１４をＲ1ポジションにしてＥR1.L、
そしてＲ2ポジションにしてＥR2.Lを得る。ＥC.L，Ｅ
R1.L，ＥR2.Lは、電力ケーブルとは無関係の、ケーブル
下流の負荷側電力機器の絶縁劣化に関する情報を含んで
いる。 ４） 先ず式（４）〜（６）を解いて、ｘL，ｙL，Ｍの
実数を求める。次にこれらの値を代入して式（１）〜
（３）を解き、ｘC，ｙC，Ｎの実数を求める。起電流能
ｘC，ｙC，ｘL，ｙLは，ＺＣＴ１次に換算する。これに
より得られた起電流能のうちｙCを、電力ケーブルの絶
縁劣化度合いの指標として使って、その絶縁劣化診断を
行う。また、この時得られるｙLは、電力機器の絶縁劣
化度合いの指標として使って劣化診断を行うこともでき
る。
置Ａを使って電力ケーブル２又はこれと負荷側電力機器
８の絶縁劣化診断を実施する場合、以下の手順で行う。 １） 活線運転中の電力ケーブル２の電源側端及び負荷
側端の２ケ所に、ＺＣＴ４，５を装着する。 ２） 測定器６又は６’の一方、例えば測定器６におい
て、切替スイッチ１４をＣポジションにして、ＺＣＴ４
の２次側からの電流によるその時の電圧降下を交流実効
値測定電圧計１３で測定してＥC.C+Lとする。同様にし
て、切替スイッチ１４をＲ1ポジションにして
ＥR1.C+L、そしてＲ2ポジションにしてＥR2.C+Lを得
る。ＥC.C+L，ＥR1.C+L，ＥR2.C+Lは、電力ケーブルの
絶縁劣化に関する情報だけでなく、電力ケーブル下流の
負荷側電力機器の絶縁劣化に関する情報も含んでいる。 ３） 測定器６又は６’の他方、即ち測定器６’におい
て、切替スイッチ１４をＣポジションにして、ＺＣＴ５
の２次側からの電流によるその時の電圧降下を交流実効
値測定電圧計１３で測定してＥC.Lとする。同様にし
て、切替スイッチ１４をＲ1ポジションにしてＥR1.L、
そしてＲ2ポジションにしてＥR2.Lを得る。ＥC.L，Ｅ
R1.L，ＥR2.Lは、電力ケーブルとは無関係の、ケーブル
下流の負荷側電力機器の絶縁劣化に関する情報を含んで
いる。 ４） 先ず式（４）〜（６）を解いて、ｘL，ｙL，Ｍの
実数を求める。次にこれらの値を代入して式（１）〜
（３）を解き、ｘC，ｙC，Ｎの実数を求める。起電流能
ｘC，ｙC，ｘL，ｙLは，ＺＣＴ１次に換算する。これに
より得られた起電流能のうちｙCを、電力ケーブルの絶
縁劣化度合いの指標として使って、その絶縁劣化診断を
行う。また、この時得られるｙLは、電力機器の絶縁劣
化度合いの指標として使って劣化診断を行うこともでき
る。
【００２６】次に、活線下絶縁劣化診断装置Ａを使って
負荷側電力機器８のみの絶縁劣化診断を実施する際の手
順を以下に示す。 １） 活線運転中の負荷側電力機器８の直接上流に位置
する電力ケーブル２の負荷側端の１ケ所に、ＺＣＴ５を
装着する。 ２） 測定器６’において、切替スイッチ１４をＣポジ
ションにして、ＺＣＴ５の２次側からの零相電流による
その時の電圧降下を交流実効値測定電圧計１３で測定し
てＥC.Lとする。同様にして、切替スイッチ１４をＲ1ポ
ジションにしてＥR1.L、そしてＲ2ポジションにしてＥ
R2.Lを得る。ＥC.L，ＥR1.L，ＥR2.Lは、電力ケーブル
とは無関係の、ケーブル下流の負荷側電力機器の絶縁劣
化に関する情報を含んでいる。 ３） 上記３点の電圧値から、式（４）〜（６）を解い
て、ｘL，ｙL，Ｍを求め、そして起電流能ｘL，ｙLは，
ＺＣＴ１次に換算する。これにより得られた起電流能の
うちｙLを、負荷側電力機器８の絶縁劣化度合いの指標
として使って、その絶縁劣化診断を行う。
負荷側電力機器８のみの絶縁劣化診断を実施する際の手
順を以下に示す。 １） 活線運転中の負荷側電力機器８の直接上流に位置
する電力ケーブル２の負荷側端の１ケ所に、ＺＣＴ５を
装着する。 ２） 測定器６’において、切替スイッチ１４をＣポジ
ションにして、ＺＣＴ５の２次側からの零相電流による
その時の電圧降下を交流実効値測定電圧計１３で測定し
てＥC.Lとする。同様にして、切替スイッチ１４をＲ1ポ
ジションにしてＥR1.L、そしてＲ2ポジションにしてＥ
R2.Lを得る。ＥC.L，ＥR1.L，ＥR2.Lは、電力ケーブル
とは無関係の、ケーブル下流の負荷側電力機器の絶縁劣
化に関する情報を含んでいる。 ３） 上記３点の電圧値から、式（４）〜（６）を解い
て、ｘL，ｙL，Ｍを求め、そして起電流能ｘL，ｙLは，
ＺＣＴ１次に換算する。これにより得られた起電流能の
うちｙLを、負荷側電力機器８の絶縁劣化度合いの指標
として使って、その絶縁劣化診断を行う。
【００２７】次に、本発明の活線下絶縁劣化診断装置の
具体化に当たり重要な注意事項を説明する。第１に、静
電容量Ｃ0は、抵抗Ｒ1或はＲ2と並列に入ることが、測
定値に周波数要素を導入するために必須であるが、静電
容量Ｃ1との並列は必須ではない。図示の如く構成した
方が簡単なので、自然とＣ1と並列に入ることになって
いるだけである。但し、Ｃ1＋Ｃ0（並列インピーダン
ス）の代わりに純抵抗を挿入することは、方程式は解け
ても実用的な分解能を得るためには避けるのが好まし
い。第２に、電圧計１３は、正弦波を測定するのでな
く、高周波雑音成分を含む歪み電圧を測定するのである
から、周波数領域が広く、いわゆるtrue R.M.S測定型の
交流実効値測定電圧計とする必要がある。第３に、スイ
ッチ１４は、ラップ機構を持つ切替スイッチとして説明
したが、同様の機能を持てばどのような構成でも良い。
具体化に当たり重要な注意事項を説明する。第１に、静
電容量Ｃ0は、抵抗Ｒ1或はＲ2と並列に入ることが、測
定値に周波数要素を導入するために必須であるが、静電
容量Ｃ1との並列は必須ではない。図示の如く構成した
方が簡単なので、自然とＣ1と並列に入ることになって
いるだけである。但し、Ｃ1＋Ｃ0（並列インピーダン
ス）の代わりに純抵抗を挿入することは、方程式は解け
ても実用的な分解能を得るためには避けるのが好まし
い。第２に、電圧計１３は、正弦波を測定するのでな
く、高周波雑音成分を含む歪み電圧を測定するのである
から、周波数領域が広く、いわゆるtrue R.M.S測定型の
交流実効値測定電圧計とする必要がある。第３に、スイ
ッチ１４は、ラップ機構を持つ切替スイッチとして説明
したが、同様の機能を持てばどのような構成でも良い。
【００２８】第４に、ケーブル端にしゃへい接地線があ
れば、図１に示す如くＺＣＴの内部を必ずくぐらせる必
要がある。ＺＣＴは、ケーブルの３相導体電流のベクト
ル和を測定するものであるから、それ以外のしゃへい接
地電流はＺＣＴ内を折返すことにより除去する必要があ
るからである。第５に、ケーブル２に既にＺＣＴが装着
してあっても、それは既に決まった用途に使われている
のであるから、本発明のためには使えない。故に、実際
問題として、ＺＣＴ４及び５の各々は分割型構造で、既
設ケーブルに後から装着できるものを使用するのが便利
である。第６に、図示の如く２ケのＺＣＴ４及び５を装
着できれば２ケ所での測定を同時に行うことができて、
時間的に測定電流値に変動がある場合に対して好ましい
が、１ケのＺＣＴを持回り測定することもできる。従っ
て測定器６及び６’の各々は別々の場合もあれば、同じ
物を持回りの場合もある。第７に、ＺＣＴ５及び測定器
６’のみを用いて、負荷側電力機器８のみの診断を行う
場合は、ＺＣＴ４及び測定器６の装着は不要である。第
８に、通常用途のＺＣＴと異なり、本発明の場合はＺＣ
Ｔの２次側に接続する検出素子のインピーダンスを高く
し、従ってエネルギ消費がほとんどないので、巻線変成
比を高くできる。かといって、検出素子のインピーダン
スをあまり高くすると、雑音電圧の導入を招きやすくな
るので、電圧計１３で測定する電圧実効値が１Ｖ以下に
なるよう変成比及び検出素子の定数を選ぶと良い。
れば、図１に示す如くＺＣＴの内部を必ずくぐらせる必
要がある。ＺＣＴは、ケーブルの３相導体電流のベクト
ル和を測定するものであるから、それ以外のしゃへい接
地電流はＺＣＴ内を折返すことにより除去する必要があ
るからである。第５に、ケーブル２に既にＺＣＴが装着
してあっても、それは既に決まった用途に使われている
のであるから、本発明のためには使えない。故に、実際
問題として、ＺＣＴ４及び５の各々は分割型構造で、既
設ケーブルに後から装着できるものを使用するのが便利
である。第６に、図示の如く２ケのＺＣＴ４及び５を装
着できれば２ケ所での測定を同時に行うことができて、
時間的に測定電流値に変動がある場合に対して好ましい
が、１ケのＺＣＴを持回り測定することもできる。従っ
て測定器６及び６’の各々は別々の場合もあれば、同じ
物を持回りの場合もある。第７に、ＺＣＴ５及び測定器
６’のみを用いて、負荷側電力機器８のみの診断を行う
場合は、ＺＣＴ４及び測定器６の装着は不要である。第
８に、通常用途のＺＣＴと異なり、本発明の場合はＺＣ
Ｔの２次側に接続する検出素子のインピーダンスを高く
し、従ってエネルギ消費がほとんどないので、巻線変成
比を高くできる。かといって、検出素子のインピーダン
スをあまり高くすると、雑音電圧の導入を招きやすくな
るので、電圧計１３で測定する電圧実効値が１Ｖ以下に
なるよう変成比及び検出素子の定数を選ぶと良い。
【００２９】次に、シミュレ−ションにより分解能効果
が高いことが判明している１例について示す。 Ｃ0＝０.０５μＦ 変成比１２００／１ Ｃ1＝１.０μＦ Ｒ1＝５０００Ω Ｒ2＝２５００Ω 上記定数はＦ＝６０Ｈｚで１次側に換算すると、 Ｃ0＝０.０７２Ｆ Ｃ1＝１.４４Ｆ Ｒ1＝３.４７２ｍΩ Ｒ2＝１.７３６ｍΩ となる。これらの値は、零相回路にほとんど負担を掛け
ないことが判る。
が高いことが判明している１例について示す。 Ｃ0＝０.０５μＦ 変成比１２００／１ Ｃ1＝１.０μＦ Ｒ1＝５０００Ω Ｒ2＝２５００Ω 上記定数はＦ＝６０Ｈｚで１次側に換算すると、 Ｃ0＝０.０７２Ｆ Ｃ1＝１.４４Ｆ Ｒ1＝３.４７２ｍΩ Ｒ2＝１.７３６ｍΩ となる。これらの値は、零相回路にほとんど負担を掛け
ないことが判る。
【００３０】次に、図５は、本発明の活線下絶縁劣化診
断装置の第２の実施例を示すものである。この実施例の
診断装置Ｂは、対象ケーブル２’が短尺（数十ｍ長以
下）の場合に適したものであり、２台のＺＣＴ４’，
５’と、これらＺＣＴの２次配線の中間に図示の如く差
動的に配置した測定器６”（図２の回路構造を有する）
と、から成っていて、直接ケーブル単体の絶縁劣化につ
いての情報電圧を得るようにしたものである。この場
合，各ＺＣＴの２次側の接続極性に留意する必要があ
る。ケーブル２’のどちらかの側の端末のしゃへい接地
線が無ければ無いで良いが、有ればその側のＺＣＴの中
をくぐらせるようにする。負荷側電力機器８’の劣化診
断が必要な場合は、この実施例の診断装置は使用できな
い。
断装置の第２の実施例を示すものである。この実施例の
診断装置Ｂは、対象ケーブル２’が短尺（数十ｍ長以
下）の場合に適したものであり、２台のＺＣＴ４’，
５’と、これらＺＣＴの２次配線の中間に図示の如く差
動的に配置した測定器６”（図２の回路構造を有する）
と、から成っていて、直接ケーブル単体の絶縁劣化につ
いての情報電圧を得るようにしたものである。この場
合，各ＺＣＴの２次側の接続極性に留意する必要があ
る。ケーブル２’のどちらかの側の端末のしゃへい接地
線が無ければ無いで良いが、有ればその側のＺＣＴの中
をくぐらせるようにする。負荷側電力機器８’の劣化診
断が必要な場合は、この実施例の診断装置は使用できな
い。
【００３１】活線下絶縁劣化診断装置Ｂで電力ケーブル
２’の絶縁劣化診断を実施するときには、以下の手順で
行う。尚、上記の注意事項は、この第２実施例において
も同じである。 １） 活線運転中の電力ケーブル２の電源側端及び負荷
側端の２ケ所に、ＺＣＴ４’，５’を装着する。 ２） 差動配置した測定器６”において、切替スイッチ
１４をＣポジションにして、ＺＣＴ４’の２次側からの
電流とＺＣＴ５’の２次側からの電流の差分によるその
時の電圧降下を交流実効値測定電圧計１３で測定してＥ
C.Cとする。同様にして、切替スイッチ１４をＲ1ポジシ
ョンにしてＥR1.C、そしてＲ2ポジションにしてＥR2.C
を得る。ＥC.C，ＥR1.C，ＥR2.Cは、電力ケーブルの絶
縁劣化に関する情報のみを含んでいる。 ３） 上記３点の電圧値から、式（７）〜（９）を解い
て、ｘC，ｙC，Ｎを求め、そして起電流能ｘC，ｙCは，
ＺＣＴ１次に換算する。これにより得られた起電流能の
うちｙCを、電力ケーブルの絶縁劣化度合いの指標とし
て使って、その絶縁劣化診断を行う。
２’の絶縁劣化診断を実施するときには、以下の手順で
行う。尚、上記の注意事項は、この第２実施例において
も同じである。 １） 活線運転中の電力ケーブル２の電源側端及び負荷
側端の２ケ所に、ＺＣＴ４’，５’を装着する。 ２） 差動配置した測定器６”において、切替スイッチ
１４をＣポジションにして、ＺＣＴ４’の２次側からの
電流とＺＣＴ５’の２次側からの電流の差分によるその
時の電圧降下を交流実効値測定電圧計１３で測定してＥ
C.Cとする。同様にして、切替スイッチ１４をＲ1ポジシ
ョンにしてＥR1.C、そしてＲ2ポジションにしてＥR2.C
を得る。ＥC.C，ＥR1.C，ＥR2.Cは、電力ケーブルの絶
縁劣化に関する情報のみを含んでいる。 ３） 上記３点の電圧値から、式（７）〜（９）を解い
て、ｘC，ｙC，Ｎを求め、そして起電流能ｘC，ｙCは，
ＺＣＴ１次に換算する。これにより得られた起電流能の
うちｙCを、電力ケーブルの絶縁劣化度合いの指標とし
て使って、その絶縁劣化診断を行う。
【００３２】図１又は図５の本発明の診断装置を使用し
た場合の測定数値の具体例をシミュレーションにより示
す。尚、検出素子定数は前出の通りである。また、起電
流能はＺＣＴ１次に換算した値である。
た場合の測定数値の具体例をシミュレーションにより示
す。尚、検出素子定数は前出の通りである。また、起電
流能はＺＣＴ１次に換算した値である。
【００３３】 例１． 電力ケーブルが絶縁不良、負荷側電力機器が絶縁良好の１例 ＥC.C+L＝３７.５４ｍＶ ＥC.L＝７.５８３ｍＶ ＥR1.C+L＝１５３.９ｍＶ ＥR1.L＝１５.３７ｍＶ ＥR2.C+L＝８０.４６ｍＶ ＥR2.L＝７.８２６ｍＶ 上記測定値から次の如く分解し得た。
【表１】 表 １ ケーブル単体の起電流能 負荷側電力機器の起電流能 ｘC＝１２.０ｍＡ ｘL＝３.６０ｍＡ ｙC＝３６.０ｍＡ・・・不良 ｙL＝１.２０ｍＡ・・・良好 Ｎ＝４.１８ Ｍ＝１０.０５
【００３４】 例２． 電力ケーブルが絶縁良好、負荷側電力機器が絶縁不良の１例 ＥC.C+L＝３２.９４ｍＶ ＥC.L＝７.９８９ｍＶ ＥR1.C+L＝７４.３９ｍＶ ＥR1.L＝３９.３３ｍＶ ＥR2.C+L＝３９.６４ｍＶ ＥR2.L＝２３.８２ｍＶ 上記測定値から次の如く分解し得た。
【表２】 表 ２ ケーブル単体の起電流能 負荷側電力機器の起電流能 ｘC＝１２.０ｍＡ ｘL＝３.６０ｍＡ ｙC＝１.２３ｍＡ・・・良好 ｙL＝１２.０ｍＡ・・・不良 Ｎ＝４.１８ Ｍ＝１０.０５
【００３５】例３． 負荷側電力機器のみにつき実施し
た１例 ＥC.L＝１８.４ｍＶ ＥR1.L＝１３９.７ｍＶ ＥR2.L＝７３.６ｍＶ ｘL＝１.１ｍＡ ｙL＝３６ｍＡ・・・不良 Ｍ＝４.１
た１例 ＥC.L＝１８.４ｍＶ ＥR1.L＝１３９.７ｍＶ ＥR2.L＝７３.６ｍＶ ｘL＝１.１ｍＡ ｙL＝３６ｍＡ・・・不良 Ｍ＝４.１
【００３６】上記諸例で、絶縁良好、絶縁不良のしきい
値はｙ＝３ｍＡとしている。ケーブル使用上注意を要す
るのは、少くともその１桁上の値に迄増加してからであ
ると思われるので、しきい値を超えてからは、時系列的
な変化を監視することが重要である。尚、ｘC，ｘLや
Ｎ，Ｍの値の大小は，特に問題にしない。
値はｙ＝３ｍＡとしている。ケーブル使用上注意を要す
るのは、少くともその１桁上の値に迄増加してからであ
ると思われるので、しきい値を超えてからは、時系列的
な変化を監視することが重要である。尚、ｘC，ｘLや
Ｎ，Ｍの値の大小は，特に問題にしない。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による活線
下絶縁劣化診断方法及び装置によれば、電力ケーブル又
は負荷側電力機器の等価中心雑音周波数における起電流
能を求め、その大小から絶縁劣化程度を判断するように
したものであるから、ケーブルのしゃへい又は負荷側電
力機器の駆体の接地方式が多重接地或は１点接地であっ
ても、同じように、活線下で絶縁劣化診断を行うことが
できる。このため、防食層絶縁抵抗が極めて悪いケーブ
ルであっても、その劣化診断を行うことができる。又、
事実上すべての駆体が直接接地されている高圧モーター
や変圧器等の負荷側電力機器についても、劣化診断を行
える。
下絶縁劣化診断方法及び装置によれば、電力ケーブル又
は負荷側電力機器の等価中心雑音周波数における起電流
能を求め、その大小から絶縁劣化程度を判断するように
したものであるから、ケーブルのしゃへい又は負荷側電
力機器の駆体の接地方式が多重接地或は１点接地であっ
ても、同じように、活線下で絶縁劣化診断を行うことが
できる。このため、防食層絶縁抵抗が極めて悪いケーブ
ルであっても、その劣化診断を行うことができる。又、
事実上すべての駆体が直接接地されている高圧モーター
や変圧器等の負荷側電力機器についても、劣化診断を行
える。
【００３８】更に、ＺＣＴを予めケーブルに装着してい
ない場合でも、ＺＣＴを分割型構造とすれば、如何なる
ケーブルに対して如何なる時でも装着することができ、
しかも、如何なる測定用信号電源の準備も、又それの高
圧系への接続も不要であるため、劣化診断を容易に実行
に移すことができる。
ない場合でも、ＺＣＴを分割型構造とすれば、如何なる
ケーブルに対して如何なる時でも装着することができ、
しかも、如何なる測定用信号電源の準備も、又それの高
圧系への接続も不要であるため、劣化診断を容易に実行
に移すことができる。
【００３９】加えて、測定所要時間は、例えば１分間以
下と極めて短少にできる。しかも、高電圧部分に接近す
る必要がないから安全である。また、ケーブルと電力機
器とで分離した測定値が得られる上に、絶縁劣化と関係
のない起電流能と、関係のある起電流能とに分離できる
ので、誤診することがない。また、特に精密、高価な測
定器を準備しなくても実施できるので、経済性に富むと
いう利点がある。
下と極めて短少にできる。しかも、高電圧部分に接近す
る必要がないから安全である。また、ケーブルと電力機
器とで分離した測定値が得られる上に、絶縁劣化と関係
のない起電流能と、関係のある起電流能とに分離できる
ので、誤診することがない。また、特に精密、高価な測
定器を準備しなくても実施できるので、経済性に富むと
いう利点がある。
【００４０】このように、いままで実施不可能として見
送られて来た多重接地電力ケーブルや防食層絶縁不良ケ
ーブル、及びこれに連なる駆体が直接接地されている高
圧モーターや変圧器等の負荷側電力機器、の活線下絶縁
監視が可能となる。
送られて来た多重接地電力ケーブルや防食層絶縁不良ケ
ーブル、及びこれに連なる駆体が直接接地されている高
圧モーターや変圧器等の負荷側電力機器、の活線下絶縁
監視が可能となる。
【図１】電力ケーブル及び負荷側電力機器を含む測定対
象と、本発明による活線下絶縁劣化診断装置の第１の実
施例Ａとを示す図。
象と、本発明による活線下絶縁劣化診断装置の第１の実
施例Ａとを示す図。
【図２】図１の測定器６，６’の回路構造を示す図。
【図３】測定器６，６’で測定するときの図１の系の等
価回路を示す図であり、（Ａ）は、対象ケーブル２の電
源側端にてその回りに装着したＺＣＴ４の２次側から電
圧情報を得る場合の等価回路図、（Ｂ）は、対象ケーブ
ル２の負荷側端の回りに装着したＺＣＴ５の２次側から
電圧情報を得る場合の等価回路図、（Ｃ）は直接測定す
ることのできない対象ケーブル２単体の等価回路図。
価回路を示す図であり、（Ａ）は、対象ケーブル２の電
源側端にてその回りに装着したＺＣＴ４の２次側から電
圧情報を得る場合の等価回路図、（Ｂ）は、対象ケーブ
ル２の負荷側端の回りに装着したＺＣＴ５の２次側から
電圧情報を得る場合の等価回路図、（Ｃ）は直接測定す
ることのできない対象ケーブル２単体の等価回路図。
【図４】検出素子１５の内部のインピーダンスの組合せ
状況、即ち、切替スイッチ１４をＣポジションにした時
の第１の組合せ（ＥC）と、Ｒ1ポジションにした時の第
２の組合せ（ＥR1）と、Ｒ2ポジションにした時の第３
の組合せ（ＥR2）とを示す図。
状況、即ち、切替スイッチ１４をＣポジションにした時
の第１の組合せ（ＥC）と、Ｒ1ポジションにした時の第
２の組合せ（ＥR1）と、Ｒ2ポジションにした時の第３
の組合せ（ＥR2）とを示す図。
【図５】本発明の活線下絶縁劣化診断装置の第２の実施
例Ｂを示す図。
例Ｂを示す図。
１，７：高圧母線 ２，２’：電力ケーブル ３，３’：接続部 ４，４’，５，５’：ＺＣＴ（零相電流測定用変成器） ６，６’，６”；測定器 ８，８’：負荷側電力機器 １３：交流実効値測定電圧計 １４：切替スイッチ １５：検出素子
Claims (10)
- 【請求項１】 活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣化診
断、又は活線運転中の該電力ケーブルとこれより下流の
電力機器の絶縁劣化診断を行う活線下絶縁劣化診断方法
であって、 イ） 前記電力ケーブルの電源側端において第１の零相
電流を電磁的に検出するステップ、 ロ） 前記電力ケーブルの負荷側端において第２の零相
電流を電磁的に検出するステップ、 ハ） 前記第１零相電流を、異なった値の第１と第２と
第３のインピーダンスに順番に流すことにより、そのそ
れぞれに発生する交流実効電圧降下を表す第１の電圧
値、第２の電圧値、第３の電圧値を得るステップ、 ニ） 前記第２零相電流を、前記第１、第２、第３のイ
ンピーダンスとそれぞれ同じインピーダンス値の第４と
第５と第６のインピーダンスに順番に流すことにより、
そのそれぞれに発生する交流実効電圧降下を表す第４の
電圧値、第５の電圧値、第６の電圧値を得るステップ、 ホ） 前記第１、第２、第３、第４、第５、第６の電圧
値から、前記電力ケーブルの絶縁劣化、又は前記電力ケ
ーブルとこれより下流の前記電力機器の絶縁劣化に関す
る情報を算出するステップ、 を備えた活線下絶縁劣化診断方法。 - 【請求項２】 活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣化診
断を行う活線下絶縁劣化診断方法であって、 イ） 前記電力ケーブルの電源側端において第１の零相
電流を電磁的に検出するステップ、 ロ） 前記電力ケーブルの負荷側端において第２の零相
電流を電磁的に検出するステップ、 ハ） 前記第１零相電流と前記第２の零相電流との差分
を、異なった値の第１と第２と第３のインピーダンスに
順番に流すことにより、そのそれぞれに発生する交流実
効電圧降下を表す第１の電圧値、第２の電圧値、第３の
電圧値を得るステップ、 ニ） 前記第１、第２、第３の電圧値から、前記電力ケ
ーブルの絶縁劣化に関する情報を算出するステップ、 を備えた活線下絶縁劣化診断方法。 - 【請求項３】 活線運転中の電力機器の絶縁劣化診断を
行う活線下絶縁劣化診断方法であって、 イ） 前記電力機器の直接上流の電力ケーブルの負荷側
において零相電流を電磁的に検出するステップ、 ロ） 前記零相電流を、異なった値の第１と第２と第３
のインピーダンスに順番に流すことにより、そのそれぞ
れに発生する交流実効電圧降下を表す第１の電圧値、第
２の電圧値、第３の電圧値を得るステップ、 ハ） 前記第１、第２、第３の電圧値から、前記電力機
器の絶縁劣化に関する情報を算出するステップ、 を備えた活線下絶縁劣化診断方法。 - 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の方法
であって、 前記の絶縁劣化に関する情報を算出するステップは、前
記電力ケーブル又は前記電力機器の等価中心雑音周波数
における起電流能を求めること、を特徴とする活線下絶
縁劣化診断方法。 - 【請求項５】 活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣化診
断、又は活線運転中の該電力ケーブルとこれより下流の
電力機器の絶縁劣化診断を行う活線下絶縁劣化診断装置
であって、 イ） 前記電力ケーブルの電源側端に装着する第１のＺ
ＣＴと、 ロ） 前記電力ケーブルの負荷側端に装着する第２のＺ
ＣＴと、 ハ） 前記第１ＺＣＴの２次側に接続する第１の測定器
であって、前記第１ＺＣＴの前記２次側に接続する、３
つの異なったインピーダンス値を有するように可変でき
る第１の検出素子と、該素子の交流実効電圧降下を検出
するための第１の交流実効値測定電圧計とを含む、前記
の第１の測定器と、 ニ） 前記第２ＺＣＴの２次側に接続する第２の測定器
であって、前記第２ＺＣＴの前記２次側に接続する、前
記３つの異なったインピーダンス値を有するように可変
できる第２の検出素子と、該素子の交流実効電圧降下を
検出するための第２の交流実効値測定電圧計とを含む、
前記の第２の測定器と、 を備えた活線下絶縁劣化診断装置。 - 【請求項６】 活線運転中の電力ケーブルの絶縁劣化診
断を行う活線下絶縁劣化診断装置であって、 イ） 前記電力ケーブルの電源側端に装着する第１のＺ
ＣＴと、 ロ） 前記電力ケーブルの負荷側端に装着する第２のＺ
ＣＴと、 ハ） 前記第１ＺＣＴの２次側と前記第２ＺＣＴの２次
側との間に差動的に接続する測定器であって、前記第１
ＺＣＴの前記２次側と前記第２ＺＣＴの前記２次側との
間に接続する、３つの異なったインピーダンス値を有す
るように可変できる検出素子と、該素子の交流実効電圧
降下を検出するための交流実効値測定電圧計とを含む、
前記の測定器と、 を備えた活線下絶縁劣化診断装置。 - 【請求項７】 活線運転中の電力機器の絶縁劣化診断を
行う活線下絶縁劣化診断装置であって、 イ） 前記電力機器の直接上流の電力ケーブルの負荷側
端に装着するＺＣＴと、 ロ） 前記ＺＣＴの２次側に接続する測定器であって、
前記ＺＣＴの前記２次側に接続する、３つの異なったイ
ンピーダンス値を有するように可変できる検出素子と、
該素子の交流実効電圧降下を検出するための交流実効値
測定電圧計とを含む、前記の測定器と、 を備えた活線下絶縁劣化診断装置。 - 【請求項８】 請求項５に記載の装置であって、 前記第１ＺＣＴと前記第２ＺＣＴは、共通のＺＣＴであ
り、前記第１測定器と前記第２測定器は、共通の測定器
であること、を特徴とする活線下絶縁劣化測定装置。 - 【請求項９】 請求項５から８のいずれかに記載の装置
であって、 前記電力ケーブル又は前記電力機器の等価中心雑音周波
数における起電流能を求めること、を特徴とする活線下
絶縁劣化診断装置。 - 【請求項１０】 請求項５から９のいずれかに記載の装
置であって、前記検出素子は、 イ） 第１の静電容量と、 ロ） 第２の静電容量と、 ハ） 第１の抵抗と、 ニ） 第２の抵抗と、 ホ） 前記第１の静電容量に対し並列に、前記第２静電
容量、第１抵抗、第２抵抗の選択した１つを接続するた
めの切替スイッチと、 から成ること、を特徴とする活線下絶縁劣化診断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14341295A JP2827964B2 (ja) | 1994-07-05 | 1995-06-09 | 活線下絶縁劣化診断方法及び装置 |
| KR1019950019387A KR100202831B1 (ko) | 1994-07-05 | 1995-07-04 | 활선하절연열화진단방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-153748 | 1994-07-05 | ||
| JP15374894 | 1994-07-05 | ||
| JP14341295A JP2827964B2 (ja) | 1994-07-05 | 1995-06-09 | 活線下絶縁劣化診断方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0875804A JPH0875804A (ja) | 1996-03-22 |
| JP2827964B2 true JP2827964B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=26475150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14341295A Expired - Fee Related JP2827964B2 (ja) | 1994-07-05 | 1995-06-09 | 活線下絶縁劣化診断方法及び装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827964B2 (ja) |
| KR (1) | KR100202831B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101481496B1 (ko) | 2013-12-24 | 2015-01-21 | 주식회사 포스코 | 고압 케이블의 방식층 불량 검출 장치 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000031556A1 (en) * | 1998-11-23 | 2000-06-02 | Orton Harry E | Method for diagnosing insulation degradation in underground cable |
| KR100888902B1 (ko) * | 2007-08-15 | 2009-03-16 | 김보경 | 저압 전로의 활선 절연감시장치 |
-
1995
- 1995-06-09 JP JP14341295A patent/JP2827964B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-04 KR KR1019950019387A patent/KR100202831B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101481496B1 (ko) | 2013-12-24 | 2015-01-21 | 주식회사 포스코 | 고압 케이블의 방식층 불량 검출 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100202831B1 (ko) | 1999-06-15 |
| JPH0875804A (ja) | 1996-03-22 |
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