JP2832737B2 - Method and apparatus for diagnosing insulation deterioration of CV cable - Google Patents

Method and apparatus for diagnosing insulation deterioration of CV cable

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JP2832737B2 JP32564889A JP32564889A JP2832737B2 JP 2832737 B2 JP2832737 B2 JP 2832737B2 JP 32564889 A JP32564889 A JP 32564889A JP 32564889 A JP32564889 A JP 32564889A JP 2832737 B2 JP2832737 B2 JP 2832737B2
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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、活線下においてCVケーブルの水トリー等に
よる絶縁劣化の程度を診断する絶縁劣化診断方法および
装置に関するものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for diagnosing insulation deterioration by diagnosing the degree of insulation deterioration of a CV cable due to a water tree or the like under a live line.

[従来の技術] 一般的に、電力ケーブルは布設後の経年変化により電
気絶縁体の絶縁性能が低下する。特に、CVケーブルでは
架橋ポリエチレン絶縁体に樹状の亀裂が生じ、この亀裂
に水分が侵入する所謂水トリーの発生が絶縁劣化の主な
原因であることが知られている。このような絶縁性能の
低下は、放置すると進展して早晩大きな絶縁破壊事故に
つながる惧れがある。従って、ケーブルの絶縁抵抗の変
化を把握し、劣化を早期に発見することが極めて重要で
ある。このため、従来から種々の絶縁測定方法が知られ
ているが、特に近年では測定時に送電を停止することな
く活線状態で診断する方法が幾つか提案されており、常
時の状態監視も可能である等の有利な点が多いため注目
されている。
[Prior Art] Generally, the insulation performance of an electric insulator is deteriorated due to aging after a power cable is laid. In particular, it is known that, in a CV cable, dendritic cracks are formed in the crosslinked polyethylene insulator, and the occurrence of so-called water trees in which moisture penetrates into the cracks is a main cause of insulation deterioration. Such a decrease in insulation performance may progress if left unattended, leading to a large-scale electrical breakdown accident. Therefore, it is extremely important to grasp the change in the insulation resistance of the cable and to detect the deterioration at an early stage. For this reason, various insulation measurement methods have been conventionally known.In particular, in recent years, several methods for diagnosing in a live state without stopping power transmission at the time of measurement have been proposed. It is attracting attention because of its many advantages.

このような常時監視を行なう方法としては、従来では
例えば特公昭60−8465号公報等に記載されているように
送電交流電流に直流電流を重畳させ、この結果として検
出されるケーブル漏洩電流の直流成分からケーブルの絶
縁抵抗を求めて評価する所謂直流重畳法や、或は特開昭
60−185171号公報等に記載されているように送電電圧波
形と電流波形とを測定し、誘電正接を求めて評価する所
謂tanδ法が一般に用いられている。また、特にCVケー
ブルの場合では特開昭59−202075号公報において水トリ
ーに電流整流作用があるとして、交流送電中のケーブル
漏洩電流の直流分を測定し、その方向と絶対値とから水
トリーの分布と長さ及び堆積を推定する方法が開示され
ている。
As a method of performing such constant monitoring, conventionally, for example, as described in Japanese Patent Publication No. 60-8465, a DC current is superimposed on a transmission AC current, and a DC leakage current detected as a result is detected. The so-called DC superposition method in which the insulation resistance of the cable is determined from the components and evaluated, or
As described in JP-A-60-185171, a so-called tan δ method is generally used in which a transmission voltage waveform and a current waveform are measured and a dielectric loss tangent is obtained and evaluated. In particular, in the case of CV cables, assuming that the water tree has a current rectifying function in JP-A-59-202075, the DC component of the cable leakage current during AC power transmission is measured, and the water tree is determined from its direction and absolute value. A method is disclosed for estimating the distribution and length and the sedimentation of.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した公知の従来方法は何れも絶縁
劣化を早期に且つ正確に発見したいという要求を必ずし
も充分に満足し得る方法ではない。即ち、第1に述べた
直流重畳法は一般的に劣化の程度に対する検出感度が悪
いとされ、相当に程度の激しい劣化でなければ検出され
ないという問題がある。また測定時に数10V程度の直流
重畳電圧を必要とし、このため直流電源を別個に準備し
なければならない。
[Problems to be Solved by the Invention] However, none of the above-mentioned known conventional methods can always sufficiently satisfy the demand for early and accurate detection of insulation deterioration. That is, the direct current superposition method described above is generally considered to have poor detection sensitivity with respect to the degree of deterioration, and has a problem that it is not detected unless the deterioration is considerably severe. Also, a DC superimposed voltage of about several tens of volts is required at the time of measurement, and therefore a DC power supply must be separately prepared.

一方、tanδ法ではケーブル全体にわたる劣化は検出
されるものの、水トリーのような局部的な劣化に対する
検出感度は悪いという欠点が知られている。
On the other hand, although the deterioration over the entire cable is detected by the tan δ method, it is known that the detection sensitivity for local deterioration such as water tree is poor.

更に、水トリーの整流作用を利用する特開昭59−2020
75号公報の場合では、同公報に記述されているようにケ
ーブル絶縁体に導体側から発生する所謂内導水トリーと
シース側から発生する外導水トリーとでは、発生する直
流電流が互いに逆極性であることから、両種の水トリー
が同時に発生した場合には検出される直流電流は互いに
打ち消い合って充分な測定ができなくなる惧れがある。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-2020 utilizing the rectification function of water trees
In the case of No. 75, as described in the same publication, in the so-called inner water conduction tree generated from the conductor side in the cable insulator and the outer water conduction tree generated from the sheath side, the generated direct currents have opposite polarities. For this reason, when both types of water trees are generated at the same time, the detected direct currents may cancel each other out, making it impossible to perform a sufficient measurement.

上述のような問題点に鑑み、本発明者らが水トリー現
象について鋭意研究した結果、次のような新事実を発見
した。すなわち、測定対象とする電力ケーブルに交流電
圧を印加し、この印加交流電圧の振幅を零から次第に大
きくしてゆく過程で、その接地線電流のうち十数Hz以下
の準直流成分を検出した場合に、 印加交流電圧の振幅が或る値に達すると脈動電流が
検出される。
In view of the above problems, the present inventors have conducted intensive studies on the water tree phenomenon, and have found the following new facts. In other words, when an AC voltage is applied to the power cable to be measured and the amplitude of the applied AC voltage is gradually increased from zero, and a quasi-DC component of tens of Hz or less is detected in the ground wire current. Then, when the amplitude of the applied AC voltage reaches a certain value, a pulsating current is detected.

水トリー劣化が激しいケーブルほど、脈動の始まる
交流電圧の振幅値が小さい。
The greater the water tree deterioration, the smaller the amplitude of the AC voltage at which pulsation starts.

電流脈動の振幅は印加交流電圧の振幅に対して単調
に増加する。
The amplitude of the current pulsation monotonically increases with respect to the amplitude of the applied AC voltage.

かかる新知見に基づいて、本発明者らは新しい絶縁劣
化診断方法を先に提案した(特願平1−167910号)。し
かしながら、当該絶縁劣化診断を行なうに際しては次の
ような問題があることが判明した。すなわち、接地線電
流より検出される脈動電流の大きさから絶縁体の劣化度
合を判定するわけであるが、該脈動電流信号は微小な信
号であるため評価がきわめて困難なのである。また、評
価を用意とすべく脈動電流を単に増幅すると、雑音電流
成分も同時に増幅されてしまい、やはり評価が困難とな
ってしまう。
Based on such new findings, the present inventors have previously proposed a new insulation deterioration diagnosis method (Japanese Patent Application No. 1-167910). However, it has been found that there is the following problem in performing the insulation deterioration diagnosis. That is, the degree of deterioration of the insulator is determined from the magnitude of the pulsating current detected from the ground line current. However, since the pulsating current signal is a minute signal, it is extremely difficult to evaluate. Further, if the pulsating current is simply amplified to prepare for the evaluation, the noise current component is also amplified at the same time, which also makes the evaluation difficult.

従って本発明は、上記新事実に基づく絶縁劣化診断法
において、より確実な絶縁劣化の検知が行ない得るCVケ
ーブルの絶縁劣化診断方法および装置を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for diagnosing insulation deterioration of a CV cable, which can more reliably detect insulation deterioration in the insulation deterioration diagnosis method based on the new fact.

[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成すべくなされたものであっ
て、その要旨とするところは、測定対象の電力ケーブル
に交流電圧を印加し、その接地線より接地線電流を検出
し、該接地線電流より絶縁体中の水トリー劣化の存在に
基づき生成される十数Hz以下の準直流成分からなる脈流
成分を検出し、さらに該脈流成分の中から特定周波数の
信号のみを取り出してこれを増幅し、増幅された特定周
波数の脈流成分の時間解析を行なうことにより、ケーブ
ル絶縁体の劣化の程度を検知することを特徴とするCVケ
ーブルの絶縁劣化診断方法、及び、CVケーブルの遮蔽層
より電位基準との間を接続する接地線より接地線電流を
検出する電流検出装置と、検出した接地線電流より絶縁
体中の水トリー劣化の存在に基づき生成される十数Hz以
下の準直流成分からなる脈流成分を取り出すローパスフ
ィルタと、該ローパスフィルタの出力に接続され前記脈
流成分の中から特定周波数の信号のみを取り出してこれ
を増幅する狭い帯域増幅器と、該狭帯域増幅器の出力信
号を時間軸に表示する波形表示手段とを備えたことを特
徴とするCVケーブルの絶縁劣化診断装置にある。
Means for Solving the Problems The present invention has been made to achieve the above object, and the gist of the present invention is to apply an AC voltage to a power cable to be measured, and connect a ground wire to the ground cable. Detects the current, detects a pulsating component consisting of a quasi-DC component of tens of Hz or less generated based on the presence of water tree deterioration in the insulator from the grounding line current, and further specifies from the pulsating component. Diagnosis of CV cable insulation deterioration characterized by extracting only the signal of the frequency, amplifying the signal, and performing time analysis of the amplified pulsating component of the specific frequency to detect the degree of deterioration of the cable insulation. A method and a current detecting device for detecting a ground line current from a ground line connecting between a shielding layer of a CV cable and a potential reference, and generating the current based on the presence of water tree deterioration in an insulator from the detected ground line current. Ten A low-pass filter that extracts a pulsating component consisting of a quasi-DC component of several Hz or less, a narrow-band amplifier that is connected to the output of the low-pass filter and extracts only a signal of a specific frequency from the pulsating component and amplifies the signal; A CV cable insulation deterioration diagnosis apparatus, comprising: a waveform display means for displaying an output signal of the narrow band amplifier on a time axis.

[作用] 第1請求項において、接地線電流より数Hz以下の脈流
成分を検出することにより、上記新知見に基づくケーブ
ル絶縁体の水トリー劣化検知が可能となる。ところが、
前述したように脈流成分は極めて微小な信号であるの
で、増幅して評価し易いようにする必要がある。ここ
で、脈流成分を単に広帯域増幅したのでは雑音電流成分
も増幅してしまうことになるので、特定周波数の脈流成
分のみを取り出して増幅するようにしてS/N比を向上さ
せる。このようにして得た特定周波数脈流成分の増幅信
号の時間解析を行ない、ケーブル絶縁体の劣化程度を検
知するものである。なお、接地線電流の検出を接地線を
切断せずに行えば、対地要領の影響を受けない、シース
の絶縁抵抗によらず測定できる、等の利点がある。
[Operation] In the first aspect, by detecting a pulsating component at a frequency of several Hz or less from the ground wire current, it is possible to detect water tree deterioration of the cable insulator based on the above-mentioned new findings. However,
As described above, since the pulsating flow component is an extremely small signal, it is necessary to amplify the pulsating component to make it easy to evaluate. Here, if the pulsating flow component is simply broadband amplified, the noise current component will also be amplified. Therefore, the S / N ratio is improved by extracting and amplifying only the pulsating flow component of a specific frequency. The time analysis of the amplified signal of the specific frequency pulsating component obtained in this way is performed to detect the degree of deterioration of the cable insulator. It should be noted that if the detection of the ground wire current is performed without cutting the ground wire, there are advantages such as being unaffected by ground conditions and being able to measure regardless of the insulation resistance of the sheath.

第3請求項において、ローパスフィルタにより接地線
電流から取り出した脈流成分を、狭帯域増幅器を用いて
極めて狭い範囲の周波数帯域において増幅することによ
り、検出した全脈流成分のうちのある一つの特定周波数
の脈流成分信号のみを選択的に増幅することができる。
従って、S/N比を向上させて増幅することができ、該信
号を波形表示手段に表示させることにより水トリー劣化
の評価を容易に行なうことができる。
In the third aspect, a pulsating current component extracted from the ground line current by a low-pass filter is amplified in a very narrow frequency band using a narrow band amplifier, so that one of the detected pulsating current components is detected. Only the pulsating flow component signal of the specific frequency can be selectively amplified.
Therefore, the S / N ratio can be improved and amplified, and the deterioration of water tree can be easily evaluated by displaying the signal on the waveform display means.

[実施例] 以下図面に基づいて本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の劣化診断方法を実施するためのブロ
ック図である。図において、Ckは測定対象とするCVケー
ブル等の供試電力ケーブルの導体と遮蔽層間の静電容量
であり、a側をケーブルの導体側、b側を遮蔽層側とし
ている。Eは交流電源であり、一端を接地し、他端を供
試電力ケーブルの導体a側に接続する。ここで交流電源
Eにて供試電力ケーブルに電圧を印加すると、ケーブル
が有する静電容量Ckに充電電流が流れ、遮蔽層b側から
大地に接地線を通り接地線電流ieが流えることになる。
該接地線より接地線電流ieを検出する役目を果たすの
が、遮蔽層b側と大地との間に接続されている電流検出
装置10である。電流検出装置10にて検出された接地線電
流ieはローパスフィルター1に送出され、ここで接地線
電流ieより脈流成分のみが取り出される。ローパスフィ
ルター1の出力には、検出した上記脈流成分の中から特
定周波数の信号のみを取り出して増幅する増幅器2が接
続され、さらに該増幅器2の出力には、この増幅信号を
時間軸に表示するためのペングラフ、オシロスコープ等
の波形表示装置3が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram for implementing the deterioration diagnosis method of the present invention. In the figure, Ck is a capacitance between a conductor of a test power cable such as a CV cable to be measured and a shielding layer, and a side is a conductor side of the cable and b side is a shielding layer side. E is an AC power supply having one end grounded and the other end connected to the conductor a of the test power cable. Here, when a voltage is applied to the test power cable by the AC power supply E, a charging current flows through the capacitance Ck of the cable, and a ground line current ie flows from the shielding layer b side to the ground through the ground line. Become.
The current detecting device 10 connected between the shield layer b and the ground serves to detect the ground line current ie from the ground line. The ground line current ie detected by the current detector 10 is sent to the low-pass filter 1, where only a pulsating component is extracted from the ground line current ie. The output of the low-pass filter 1 is connected to an amplifier 2 for extracting and amplifying only a signal of a specific frequency from the detected pulsating component, and the output of the amplifier 2 displays the amplified signal on a time axis. For example, a waveform display device 3 such as a pen graph, an oscilloscope or the like is connected.

第2図は第1図に示すブロック図の回路構成図の一例
を示している。図中Eは交流電源であるが、ケーブルが
活線状態の場合において本発明を実施する場合は、印加
されている線路電圧をそのまま利用すれば良く、交流電
源Eは不要となる。4は供試CVケーブルであり、41はそ
の導体、42は絶縁体、43は遮蔽層をそれぞれ示してい
る。遮蔽層43から大地に引き出された接地線には、変流
器CT(第1図における電流検出装置10に対応する)がカ
ップリングされており、接地線中を流れる接地線電流ie
は変流器CTにより検出される。
FIG. 2 shows an example of a circuit configuration diagram of the block diagram shown in FIG. In the figure, E denotes an AC power supply. When the present invention is carried out when the cable is in a live state, the applied line voltage may be used as it is, and the AC power supply E becomes unnecessary. Reference numeral 4 denotes a test CV cable, 41 denotes its conductor, 42 denotes an insulator, and 43 denotes a shielding layer. A current transformer CT (corresponding to the current detection device 10 in FIG. 1) is coupled to a ground line drawn from the shielding layer 43 to the ground, and a ground line current ie flowing through the ground line
Is detected by the current transformer CT.

接地線より接地線電流ieを検出する他の方法として
は、接地線に抵抗を挿入し、この抵抗の両端に現れる電
圧を利用する手段や、鉄心とホール素子を用いたクラン
プ式電流検出器等を使用する手段などが挙げられる。し
かしながら抵抗による検出の場合、先ず接地線を切断し
て抵抗を挿入せねばならず、また被測定CVケーブルと大
地との間に電位差が発生することになり、その結果ケー
ブル−大地静電容量が測定に悪影響を及ぼすこととなる
ので好ましくない。これに対し、変流器CTや上記クラン
プ式電流検出器等(すなわち接地線を切断しない電流検
出手段)では、上述の静電容量の問題を殆ど考慮せずと
も良く、また接地線を切断したりする等の加工を何等施
す必要がないので既設線路への適応が容易であり、さら
に局部電池の影響を受けない等、様々な利点がある。
Other methods of detecting the ground wire current ie from the ground wire include a means for inserting a resistor in the ground wire and using the voltage appearing at both ends of the resistor, and a clamp-type current detector using an iron core and a Hall element. And the like. However, in the case of detection using a resistor, the ground wire must first be cut and a resistor inserted, and a potential difference is generated between the CV cable to be measured and the ground. As a result, the cable-to-ground capacitance is reduced. It is not preferable because it adversely affects the measurement. On the other hand, in the current transformer CT, the clamp-type current detector, and the like (that is, current detecting means that does not disconnect the ground line), the above-described problem of the capacitance need not be considered and the ground line may be disconnected. Since there is no need to perform any processing such as stripping, there are various advantages such as easy adaptation to the existing line, and furthermore, there is no influence from the local battery.

ローパスフィルター1としては、図示するように遮蔽
層43と大地との間にコンデンサC0を接続し、これにより
コイルL1,コンデンサC1及びコイルL2,コンデンサC2から
なる2段の所謂定K型フィルタを用いた場合を例示して
いる。ローパスフィルター1は、ケーブル導体41への交
流電源Eの印加により生ずる接地線電流ieの中から脈流
成分のみを出力し、該出力は狭帯域型の増幅器2へ入力
される。
The low pass filter 1, and a capacitor C 0 between the shield layer 43 and the ground as shown, thereby the coil L 1, a capacitor C 1 and the coil L 2, a 2-stage comprising a capacitor C 2 Ijo The case where a K-type filter is used is illustrated. The low-pass filter 1 outputs only a pulsating current component from the ground line current ie generated by the application of the AC power supply E to the cable conductor 41, and the output is input to the narrow-band amplifier 2.

増幅器2としては、各種狭帯域型のものを用いること
ができるが、本実施例では低周波帯でよく用いられる並
列T型CR回路20を帰還回路に用いた帰還増幅器を使用し
た場合を例示している。
Various narrow-band amplifiers can be used as the amplifier 2. In this embodiment, a case where a feedback amplifier using a parallel T-type CR circuit 20, which is often used in a low frequency band, as a feedback circuit is used. ing.

並列T型CR回路(Twin−T回路)20は、2個の同抵抗
値の抵抗Ra,RaとコンデンサCbからなるT型回路、及び
2個の同容量のコンデンサCa,Caと抵抗RbからなるT型
回路の並列回路で構成され、コンデンサCb及び抵抗Rb
は、それぞれCb=2Ca,Rb=Ra/2の値とされている。この
ように構成された並列T型CR回路20は、f0=1/2π・Ca
・Raの周波数信号を最大信号で通過させる周波数特性を
備えており、負帰還増幅器の帰還回路に該回路を用いれ
ば、上記f0の周波数以外では負帰還が生じるため、周波
数f0の信号の選択増幅、すなわち脈流成分の中からある
一つの特定周波数の信号のみを取り出して増幅すること
が可能となる。なお図中Gはアンプを示している。そし
て増幅器2の出力は波形表示装置3に送出され、脈流成
分の特定周波数信号が時間軸に表示される。
The parallel T-type CR circuit (Twin-T circuit) 20 is composed of a T-type circuit comprising two resistors Ra, Ra having the same resistance value and a capacitor Cb, and two capacitors Ca, Ca having the same capacitance and a resistor Rb. It consists of a parallel circuit of a T-type circuit, with a capacitor Cb and a resistor Rb
Are values of Cb = 2Ca and Rb = Ra / 2, respectively. The parallel T-type CR circuit 20 configured as described above has f 0 = 1 / 2π · Ca
- has a frequency characteristic of passing a maximum signal frequency signals Ra, the use of the said circuit in the feedback circuit of the negative feedback amplifier, the negative feedback occurs at a frequency other than the f 0, of the signal of frequency f 0 Selective amplification, that is, it is possible to extract and amplify only a signal of a certain specific frequency from the pulsating flow components. G in the figure indicates an amplifier. Then, the output of the amplifier 2 is sent to the waveform display device 3, and the specific frequency signal of the pulsating component is displayed on the time axis.

第3図は上述の装置におけるローパスフィルタ1の出
力の、時間変化のグラフ図の一例であり、横軸に時間
t、縦軸に電流Iを示している。供試CVケーブル4に交
流電圧が印加されている状態となると、遮蔽層43には導
体41との静電結合により印加交流電圧に応じた電荷が誘
起され、この時間変化のため大地との間に印加交流電圧
の周波数と同程度の周期で変動する電流(接地線電流i
e)が流れることになるが、これに加え絶縁体42に水ト
リー劣化が存在する場合には、前述の脈動電流が重畳さ
れることとなる。脈動電流とは印加交流電圧に依存する
電流以外の電流を言い、印加交流電圧の周波数以下の周
波数電流である。通常、印加交流電圧の周波数は50Hz又
は60Hzであるので、例えば50Hz又60Hz以下の周波数信号
を通過させ得るようにローパスフィルタ1の回路を設計
すれば、第3図に示す如き脈流成分のみを接地線電流ie
中から検出することができる。検出する脈流成分の周波
数は任意であるが、周波数が高い程対地容量の面で不利
となるため、5Hz程度以下であることが望ましい。
FIG. 3 is an example of a graph showing the time change of the output of the low-pass filter 1 in the above-described device. The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents current I. When an AC voltage is applied to the test CV cable 4, a charge corresponding to the applied AC voltage is induced in the shielding layer 43 by electrostatic coupling with the conductor 41. Current that fluctuates at a cycle similar to the frequency of the applied AC voltage (ground line current i
e) flows, but in addition to this, if there is water tree deterioration in the insulator 42, the above-mentioned pulsating current is superimposed. The pulsating current refers to a current other than the current that depends on the applied AC voltage, and is a frequency current equal to or lower than the frequency of the applied AC voltage. Normally, the frequency of the applied AC voltage is 50 Hz or 60 Hz. For example, if the circuit of the low-pass filter 1 is designed to pass a frequency signal of 50 Hz or 60 Hz or less, only the pulsating flow component as shown in FIG. Ground wire current ie
It can be detected from inside. The frequency of the pulsating component to be detected is arbitrary, but the higher the frequency, the more disadvantageous in terms of ground capacity. Therefore, the frequency is preferably about 5 Hz or less.

この脈流成分の振幅Aは、水トリー劣化の程度が激し
い程大きくなるので、該振幅Aを求めることにより水ト
リー劣化の程度を推測することはできる。しかしなが
ら、ローパスフィルタ1の出力電流は極めて微小なもの
であり、この出力では振幅Aの大きさの正確な判断は困
難である。また脈流成分は、その周波数帯域は狭いとは
言え多数の周波数成分から構成されており、さらに雑音
成分も多く含んでいる。
Since the amplitude A of the pulsating flow component increases as the degree of water tree deterioration increases, the degree of water tree deterioration can be estimated by obtaining the amplitude A. However, the output current of the low-pass filter 1 is extremely small, and it is difficult to accurately determine the magnitude of the amplitude A with this output. Although the pulsating flow component has a narrow frequency band, the pulsating flow component is composed of a large number of frequency components, and further contains many noise components.

そこで、当該出力電流を前述した帰還増幅器2で増幅
することにより、脈流成分の特定周波数の信号のみを増
幅した第4図に示す如き出力を得る。この増幅された出
力では、その振幅A′は前記振幅Aよりも大きく且つS/
N比は良好であり、さらに単一周波数であるので波形表
示装置3による波形観測が容易となり、より正確に水ト
リー劣化の程度を知見することができる。
Thus, by amplifying the output current by the feedback amplifier 2 described above, an output as shown in FIG. 4 in which only a signal of a specific frequency of the pulsating component is amplified is obtained. At this amplified output, its amplitude A 'is larger than said amplitude A and S /
Since the N ratio is good and the frequency is a single frequency, waveform observation by the waveform display device 3 becomes easy, and the degree of water tree deterioration can be found more accurately.

本発明は水トリー劣化を検知しようとするCVケーブル
が活線時、非活線時のいずれでも適用可能である。活線
時においては、第1図及び第2図における交流電源Eと
して線路に印加されている交流電圧をそのまま利用し、
上述のように脈流成分の振幅の大きさから水トリー劣化
を知見することができる。また非活線時においては、別
途に交流電源を用意する必要があるが、この場合印加電
圧を可変し得る電源を用い、ケーブルへの印加電圧を零
から次第に増加させることにより、より一層正確な劣化
診断が可能となる。この場合の脈流成分の時間変化は、
例えば第5図のグラフ図に示すようになる。なお、横軸
は時間t、縦軸は電流Iとしている。前述したように印
加交流電圧の振幅の増加していくと、第5図に示すよう
にある振幅値かV0ら脈動が認められ、またこの脈動開始
電圧V0は水トリー劣化が激しい程低くなる。従ってこの
脈動開始電圧V0を求めても、水トリー劣化の程度を推測
することが可能となる。
The present invention is applicable regardless of whether the CV cable whose water tree deterioration is to be detected is hot or not. At the time of a live line, the AC voltage applied to the line is used as it is as the AC power source E in FIGS. 1 and 2,
As described above, water tree deterioration can be found from the magnitude of the amplitude of the pulsating flow component. In the case of a non-live line, it is necessary to prepare an AC power supply separately.In this case, a more accurate power supply can be provided by using a power supply capable of varying the applied voltage and gradually increasing the applied voltage to the cable from zero. Deterioration diagnosis becomes possible. The time change of the pulsating component in this case is
For example, a graph shown in FIG. 5 is obtained. The horizontal axis represents time t, and the vertical axis represents current I. As described above, when the amplitude of the applied AC voltage increases, pulsation is observed from a certain amplitude value or V 0 as shown in FIG. 5, and the pulsation start voltage V 0 becomes lower as the water tree deterioration is more severe. Become. Thus even seeking the pulsating start voltage V 0, it is possible to estimate the degree of water tree degradation.

なお、脈動開始電圧V0を用いて診断を行なう場合の判
定の目安として、第6図に測定対象のケーブルの静電容
量Fと脈動開始電圧V0のグラフ図を示す。横軸は静電容
量Fを対数目盛で示し、縦軸には脈動開始電圧V0を示し
ている。第6図において、水トリー劣化のない健全なケ
ーブルでは静電容量Fと脈動開始電圧V0を示す状態点X
が概ね実線B−B′上に存在するのに対し、水トリー劣
化が生じたケーブルでは同じ静電容量Fでの脈動開始電
圧V0は低下し、状態点X′は矢印で示すように実線B−
B′から外れることになる。従って実線B−B′からの
状態点X′のずれを基に、水トリー劣化の程度を定量的
に評価することが可能となる。
As a guideline for determining when performing diagnosis using a pulsating start voltage V 0, shows a graph of the capacitance F of the measurement target cable pulsating start voltage V 0 in FIG. 6. The horizontal axis indicates the capacitance F on a logarithmic scale, shows a pulsating start voltage V 0 and the vertical axis. In FIG. 6, the state point X indicating the capacitance F and the pulsation onset voltage V 0 for a healthy cable without water tree deterioration.
There 'while present on, in cable water tree degradation occurs pulsating start voltage V 0 which at the same electrostatic capacity F is reduced, the state point X' generally solid B-B is the solid line as indicated by an arrow B-
It will deviate from B '. Therefore, it is possible to quantitatively evaluate the degree of water tree deterioration based on the shift of the state point X 'from the solid line BB'.

さらに、上述した本発明にかかるCVケーブルの絶縁劣
化診断装置は、診断すべき全てのケーブルに個々に設け
て据置型として常時監視に用いても良いし、或は運搬が
容易な図示しない筐体に組み入れた可搬型とし、複数の
ケーブルに共通して用いても良い。
Furthermore, the above-described insulation deterioration diagnosis apparatus for CV cables according to the present invention may be provided individually for all cables to be diagnosed and used as a stationary type for constant monitoring, or a housing (not shown) that is easy to transport. And may be used in common for a plurality of cables.

また、本実施例においては単芯電力ケーブルへの適用
の場合を例示しているが、三芯一括電力ケーブル或は単
芯三電力ケーブル線路にも同様にして適用可能である。
Further, in this embodiment, the case of application to a single-core power cable is illustrated, but the present invention is similarly applicable to a three-core collective power cable or a single-core three-power cable line.

[効果] 以上説明した通りの本発明のCVケーブルの絶縁劣化診
断方法及び装置によれば、ケーブル接地線電流中の脈流
成分を検出し、さらにこの脈流成分の中から単一周波数
信号を取り出して増幅した出力信号を時間解析して水ト
リー劣化の程度を知見する方法であり、脈流成分を単に
時間解析する場合に比べ、水トリー劣化の程度の判定基
準となる脈流の振幅を高精度に読み取れ、またS/N比も
良好であるので、より確実な劣化診断が行ない得る。
[Effects] According to the method and apparatus for diagnosing insulation deterioration of a CV cable according to the present invention as described above, a pulsating component in a cable ground wire current is detected, and a single frequency signal is further detected from the pulsating component. This method is to analyze the output signal that has been extracted and amplified, and to analyze the time of water tree degradation by time analysis. Since reading can be performed with high accuracy and the S / N ratio is good, more reliable deterioration diagnosis can be performed.

さらに、脈流成分の中から特定周波数の信号のみを取
り出して増幅する手段として狭帯域型増幅器、例えば帰
還回路に低周波帯域における選択度が高い並列T型CR回
路を用いた帰還増幅器を使用することにより、脈流成分
を高選択度で増幅することができ、S/N比を向上させる
ことができるので、より確実で正確な劣化診断を行なう
ことができる。
Further, as means for extracting and amplifying only a signal of a specific frequency from the pulsating flow component, a narrow-band amplifier, for example, a feedback amplifier using a parallel T-type CR circuit having high selectivity in a low-frequency band as a feedback circuit is used. As a result, the pulsating flow component can be amplified with high selectivity and the S / N ratio can be improved, so that more reliable and accurate deterioration diagnosis can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明のCVケーブルの劣化診断方法を実施する
ための一例を示すブロック図、第2図は第1図に示すブ
ロック図の具体的な回路構成の一例を示す回路構成図、
第3図はローパスフィルタの出力の時間変化を示すグラ
フ図、第4図は帰還増幅器の出力の時間変化を示すグラ
フ図、第5図は停止線路の診断における表示波形のグラ
フ図、第6図は停止線路の診断基準のグラフ図をそれぞ
れ表している。 1……ローパスフィルタ、10……電流検出装置、2……
増幅器、20……並列T型CR回路、3……波形表示装置、
4……供試CVケーブル、41……導体、42……絶縁体、43
……遮蔽層、ie……接地線電流、E……交流電源、CT…
…変流器
FIG. 1 is a block diagram showing an example for carrying out a method for diagnosing deterioration of a CV cable according to the present invention, FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing an example of a specific circuit configuration of the block diagram shown in FIG.
FIG. 3 is a graph showing the time change of the output of the low-pass filter, FIG. 4 is a graph showing the time change of the output of the feedback amplifier, FIG. 5 is a graph of the display waveform in the diagnosis of the stop line, FIG. Represents graph diagrams of diagnostic criteria for stop lines. 1 low pass filter, 10 current detection device, 2
Amplifier, 20 ... parallel T-type CR circuit, 3 ... waveform display device,
4 CV cable under test, 41 Conductor, 42 Insulator, 43
…… Shielding layer, ie …… ground line current, E …… AC power supply, CT…
…Current transformer

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−135876(JP,A) 特開 昭62−91868(JP,A) 特開 昭62−9277(JP,A) 特開 平3−31775(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01R 31/12Continuation of front page (56) References JP-A-63-135876 (JP, A) JP-A-62-91868 (JP, A) JP-A-62-9277 (JP, A) JP-A-3-31775 (JP) , A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) G01R 31/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】測定対象の電力ケーブルに交流電圧を印加
し、その接地線より接地線電流を検出し、該接地線電流
より絶線体中の水トリー劣化の存在に基づき生成される
十数Hz以下の準直流成分からなる脈流成分を検出し、さ
らに該脈流成分の中から特定周波数の信号のみを取り出
してこれを増幅し、増幅された特定周波数の脈流成分の
時間解析を行なうことにより、ケーブル絶縁体の劣化の
程度を検知することを特徴とするCVケーブルの絶縁劣化
診断方法。
1. An AC voltage is applied to a power cable to be measured, a ground wire current is detected from a ground wire of the power cable, and a dozen or so generated based on the presence of water tree deterioration in an isolated body from the ground wire current. Detects a pulsating component consisting of a quasi-DC component of less than Hz, further extracts only a signal of a specific frequency from the pulsating component, amplifies the signal, and performs time analysis of the amplified pulsating component of the specific frequency. A method for diagnosing insulation deterioration of a CV cable, wherein the method detects a degree of deterioration of the cable insulation.
【請求項2】上記接地線からの接地線電流の検出は、接
地線を切断せずに行なうことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載のCVケーブルの絶縁劣化診断方法。
2. The method according to claim 1, wherein the detection of the ground line current from the ground line is performed without disconnecting the ground line.
【請求項3】CVケーブルの遮蔽層より電位基準との間を
接続する接地線より接地線電流を検出する電流検出装置
と、検出した接地線電流より絶縁体中の水トリー劣化の
存在に基づき生成される十数Hz以下の準直流成分からな
る脈流成分を取り出すローパスフィルタと、該ローパス
フィルタの出力に接続され前記脈流成分の中から特定周
波数の信号のみを取り出してこれを増幅する狭帯域増幅
器と、該狭帯域増幅器の出力信号を時間軸に表示する波
形表示手段とを備えたことを特徴とするCVケーブルの絶
縁劣化診断装置。
3. A current detecting device for detecting a ground line current from a ground line connecting between a shielding layer of a CV cable and a potential reference, and detecting the presence of water tree deterioration in an insulator based on the detected ground line current. A low-pass filter for extracting a pulsating component consisting of a quasi-DC component of tens of Hz or less, and a narrow-band filter connected to an output of the low-pass filter for extracting only a signal of a specific frequency from the pulsating component and amplifying the signal; An apparatus for diagnosing deterioration of insulation of a CV cable, comprising: a band amplifier; and waveform display means for displaying an output signal of the narrow band amplifier on a time axis.
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