JP3050613B2 - ケーブル絶縁体の劣化検知方法 - Google Patents
ケーブル絶縁体の劣化検知方法Info
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- JP3050613B2 JP3050613B2 JP2416364A JP41636490A JP3050613B2 JP 3050613 B2 JP3050613 B2 JP 3050613B2 JP 2416364 A JP2416364 A JP 2416364A JP 41636490 A JP41636490 A JP 41636490A JP 3050613 B2 JP3050613 B2 JP 3050613B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体絶縁ケーブルの劣
化を検知する方法に関するものである。
化を検知する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電力ケーブルの絶縁体が劣化すると絶縁
破壊や停電事故等を起こすのでその劣化の検知は縁破壊
前に早期に確実に検知する必要があるが、従来の電力ケ
ーブル絶縁体の劣化を検知する方法は、線路の停電停止
下では、ケーブルの絶縁特性を反映する直流リーク電流
やｔａｎδ等の電気非破壊測定が実用化されている。ま
たプラスチック電力ケーブル等の固体絶縁体が水と電界
の環境下にあると、絶縁体中に微細な局部絶縁破壊の痕
跡が樹枝状に進展する水トリーが発生し、これがケーブ
ル絶縁体の厚みを横断して橋絡するほどに大きく進展す
ると絶縁破壊に至るので、この水トリーを早期に確実に
検知する必要がある。従来この水トリーによる絶縁体の
劣化を活線下で検知する方法としては、水トリー部に関
係する直流電流分を測定する方法等が提案されている。
破壊や停電事故等を起こすのでその劣化の検知は縁破壊
前に早期に確実に検知する必要があるが、従来の電力ケ
ーブル絶縁体の劣化を検知する方法は、線路の停電停止
下では、ケーブルの絶縁特性を反映する直流リーク電流
やｔａｎδ等の電気非破壊測定が実用化されている。ま
たプラスチック電力ケーブル等の固体絶縁体が水と電界
の環境下にあると、絶縁体中に微細な局部絶縁破壊の痕
跡が樹枝状に進展する水トリーが発生し、これがケーブ
ル絶縁体の厚みを横断して橋絡するほどに大きく進展す
ると絶縁破壊に至るので、この水トリーを早期に確実に
検知する必要がある。従来この水トリーによる絶縁体の
劣化を活線下で検知する方法としては、水トリー部に関
係する直流電流分を測定する方法等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ケーブル絶縁体の劣化
の程度が重く水トリーが大きな場合はケーブル絶縁体に
流れる交流電圧下で直流成分と低周波成分を測定するこ
とにより水トリーによる電気信号を検知することができ
るが、絶縁体の劣化の程度が軽く絶縁体に対する水トリ
ーの長さが短い場合、たとえば水トリーの長さが絶縁体
厚さの７０％以下の場合は、充電電流成分のうち直流成
分、低周波成分、高周波成分は顕著に増大しないので、
従来の方法では水トリーに起因する電気信号が得られず
情報が得られなかった。
の程度が重く水トリーが大きな場合はケーブル絶縁体に
流れる交流電圧下で直流成分と低周波成分を測定するこ
とにより水トリーによる電気信号を検知することができ
るが、絶縁体の劣化の程度が軽く絶縁体に対する水トリ
ーの長さが短い場合、たとえば水トリーの長さが絶縁体
厚さの７０％以下の場合は、充電電流成分のうち直流成
分、低周波成分、高周波成分は顕著に増大しないので、
従来の方法では水トリーに起因する電気信号が得られず
情報が得られなかった。
【０００４】このため従来の活線下でケーブル絶縁体の
劣化を検知する方法では、水トリーがケーブル絶縁体を
橋絡するような劣化が非常に進行した場合しか検知する
ことができなかった。
劣化を検知する方法では、水トリーがケーブル絶縁体を
橋絡するような劣化が非常に進行した場合しか検知する
ことができなかった。
【０００５】本発明の目的は、前記の問題点を解決し、
絶縁体劣化の程度が軽い、水トリーの長さが短い場合で
もケーブル絶縁体の劣化を検知することができる測定方
法を提供することにある。
絶縁体劣化の程度が軽い、水トリーの長さが短い場合で
もケーブル絶縁体の劣化を検知することができる測定方
法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め本発明のケーブル絶縁体の劣化検知方法は、ケーブル
絶縁体に直流電圧または低周波電圧を課電し、その後に
交流課電をして充電電流を測定し、前記測定充電電流を
直流分、商用周波以下の低周波成分、商用周波成分、商
用周波以上の高周波成分の各々の充電電流値の大きさ、
周波数特性を測定することによりケーブル絶縁体の劣化
を検知することを特徴とする。
め本発明のケーブル絶縁体の劣化検知方法は、ケーブル
絶縁体に直流電圧または低周波電圧を課電し、その後に
交流課電をして充電電流を測定し、前記測定充電電流を
直流分、商用周波以下の低周波成分、商用周波成分、商
用周波以上の高周波成分の各々の充電電流値の大きさ、
周波数特性を測定することによりケーブル絶縁体の劣化
を検知することを特徴とする。
【０００７】
【作用】固体絶縁ケーブルの充電電流ｉは、ｉ＝ＩＤＣ
＋ＩＡＣ＋ＩＥＴＣで表される。ここにｉ；充電電流、
ＩＤＣ；直流成分、ＩＡＣ；交流成分、ＩＥＴＣ；端末
や局部電池に関係する電流分である。
＋ＩＡＣ＋ＩＥＴＣで表される。ここにｉ；充電電流、
ＩＤＣ；直流成分、ＩＡＣ；交流成分、ＩＥＴＣ；端末
や局部電池に関係する電流分である。
【０００８】絶縁体の劣化の程度がかるく、水トリーの
長さが短い場合は充電電流成分の直流成分、低周波成
分、高周波成分が増大せず水トリーに起因する電気信号
が得られないので、充電電流測定前に直流電圧や低周波
電圧（０．０１ＨＺ〜２５ＨＺ）を課電して水トリーに
印加すると、水トリー先端部近傍の絶縁体中に空間電荷
が蓄積する。この直流電圧課電の場合は、極力大きい電
圧を長く印加するのがこのましく、低周波電圧課電の場
合は、直流電圧課電の場合よりも空間電荷が溜まりにく
いので長時間課電する必要がある。この水トリーに起因
する空間電荷を強制的に注入し空間電荷が蓄積している
状態で、交流電圧を課電し、この電荷が交流課電下で移
動するときの様子を充電電流測定で観察し、その時の充
電電流を換算することによって劣化程度を検出する。課
電する直流電圧の極性はプラスでもマイナスでもよい。
これにより水トリーの長さが短い場合でも水トリーに起
因する電気信号を得ることができる。
長さが短い場合は充電電流成分の直流成分、低周波成
分、高周波成分が増大せず水トリーに起因する電気信号
が得られないので、充電電流測定前に直流電圧や低周波
電圧（０．０１ＨＺ〜２５ＨＺ）を課電して水トリーに
印加すると、水トリー先端部近傍の絶縁体中に空間電荷
が蓄積する。この直流電圧課電の場合は、極力大きい電
圧を長く印加するのがこのましく、低周波電圧課電の場
合は、直流電圧課電の場合よりも空間電荷が溜まりにく
いので長時間課電する必要がある。この水トリーに起因
する空間電荷を強制的に注入し空間電荷が蓄積している
状態で、交流電圧を課電し、この電荷が交流課電下で移
動するときの様子を充電電流測定で観察し、その時の充
電電流を換算することによって劣化程度を検出する。課
電する直流電圧の極性はプラスでもマイナスでもよい。
これにより水トリーの長さが短い場合でも水トリーに起
因する電気信号を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例を図面により説明する。
図１は本発明のケーブル絶縁体の劣化検知方法により充
電電流を測定する装置の概略を示し、１は電力ケーブル
の導体、１ａは端末部、２は遮蔽層、３はフィルタボッ
クス中に収納されている可変フィルタ、４はＦＦＴアナ
ライザ、５はこのフィルタ３およびＦＦＴアナライザ４
の制御用パーソナルコンピユータ、６は制御用ＧＰＩＢ
である。
図１は本発明のケーブル絶縁体の劣化検知方法により充
電電流を測定する装置の概略を示し、１は電力ケーブル
の導体、１ａは端末部、２は遮蔽層、３はフィルタボッ
クス中に収納されている可変フィルタ、４はＦＦＴアナ
ライザ、５はこのフィルタ３およびＦＦＴアナライザ４
の制御用パーソナルコンピユータ、６は制御用ＧＰＩＢ
である。
【００１０】この電力ケーブル導体１の端末部１ａから
導体１に直流電圧または０．０１ＨＺ〜２５ＨＺの低周
波の一定電圧を一定時間印加する。この課電する直流電
圧値、時間は検出したいケーブル絶縁体の劣化程度によ
り変わり、検出劣化程度が小さくなればなるほど印加電
圧値は大きく、時間は長くする必要がある。また、低周
波電圧印加の場合も同様であり、軽い劣化程度を検出す
るためには、より低周波で高電圧、長時間課電する必要
がある。
導体１に直流電圧または０．０１ＨＺ〜２５ＨＺの低周
波の一定電圧を一定時間印加する。この課電する直流電
圧値、時間は検出したいケーブル絶縁体の劣化程度によ
り変わり、検出劣化程度が小さくなればなるほど印加電
圧値は大きく、時間は長くする必要がある。また、低周
波電圧印加の場合も同様であり、軽い劣化程度を検出す
るためには、より低周波で高電圧、長時間課電する必要
がある。
【００１１】前記の直流電圧または０．０１ＨＺ〜２５
ＨＺの低周波電圧の一定時間の課電は、直流電圧課電の
場合はＤＣ１０ＫＶを１０分間課電し、０．０１ＨＺ〜
２５ＨＺの低周波電圧課電の場合はたとえば４ＫＶ
（０．１ＨＺ）を１０分間課電する。
ＨＺの低周波電圧の一定時間の課電は、直流電圧課電の
場合はＤＣ１０ＫＶを１０分間課電し、０．０１ＨＺ〜
２５ＨＺの低周波電圧課電の場合はたとえば４ＫＶ
（０．１ＨＺ）を１０分間課電する。
【００１２】前記の直流電圧課電または低周波電圧課電
をした後に、ケーブル導体１の端末部１ａから導体１に
商用周波数交流電圧を印加し、その時ケーブル絶縁体に
流れる充電電流を、フィルタボックス中に収納されてい
る可変フィルタ３により直流分、商用周波以下の低周波
成分、商用周波成分、商用周波以上の高周波成分に分解
してその各周波数毎に測定し、ＦＦＴアナライザ４等で
各周波数特性を測定する。その収集データはＦＦＴアナ
ライザ４からコンピユータ５に伝送され、コンピユータ
５にあらかじめ記憶されている充電電流値（大きさ、周
波数特性）とケーブル絶縁体劣化度の関係を示したデー
タベースと比較される。この比較結果がケーブル絶縁体
の劣化度診断のためのデータとなる。
をした後に、ケーブル導体１の端末部１ａから導体１に
商用周波数交流電圧を印加し、その時ケーブル絶縁体に
流れる充電電流を、フィルタボックス中に収納されてい
る可変フィルタ３により直流分、商用周波以下の低周波
成分、商用周波成分、商用周波以上の高周波成分に分解
してその各周波数毎に測定し、ＦＦＴアナライザ４等で
各周波数特性を測定する。その収集データはＦＦＴアナ
ライザ４からコンピユータ５に伝送され、コンピユータ
５にあらかじめ記憶されている充電電流値（大きさ、周
波数特性）とケーブル絶縁体劣化度の関係を示したデー
タベースと比較される。この比較結果がケーブル絶縁体
の劣化度診断のためのデータとなる。
【００１３】前記の充電電流値とケーブル絶縁体劣化度
の関係を示すデータベースの１例は図２のとおりであ
る。図２は１５０ＨＺ（第３高調波成分）における充電
電流の電流値と水トリーの長さとの関係を示すものであ
り、縦軸は電流値（ｍＡ）、横軸はケーブル絶縁体の全
厚さに対する水トリーの長さ（％）である。
の関係を示すデータベースの１例は図２のとおりであ
る。図２は１５０ＨＺ（第３高調波成分）における充電
電流の電流値と水トリーの長さとの関係を示すものであ
り、縦軸は電流値（ｍＡ）、横軸はケーブル絶縁体の全
厚さに対する水トリーの長さ（％）である。
【００１４】前記のコンピユータ５のデータベースとの
比較結果によりケーブル絶縁体の劣化程度を測定するこ
とができ、さらに絶縁体劣化の程度が軽い、水トリーが
短い場合でも水トリーに起因する電気信号を得ることが
できる。
比較結果によりケーブル絶縁体の劣化程度を測定するこ
とができ、さらに絶縁体劣化の程度が軽い、水トリーが
短い場合でも水トリーに起因する電気信号を得ることが
できる。
【００１５】図３および図４は測定された充電電流の周
波数特性を示し、図３は絶縁体、シースともに健全な電
力ケーブルの場合、図４はシース抵抗は十分大きく絶縁
体のみが劣化している電力ケーブルの場合を示す。図３
の正常絶縁体の場合および図４の劣化絶縁体の場合の前
記の直流分、商用周波以下の低周波成分、商用周波成
分、商用周波以上の高周波成分の各充電電流値は以下の
表１のとおりである。
波数特性を示し、図３は絶縁体、シースともに健全な電
力ケーブルの場合、図４はシース抵抗は十分大きく絶縁
体のみが劣化している電力ケーブルの場合を示す。図３
の正常絶縁体の場合および図４の劣化絶縁体の場合の前
記の直流分、商用周波以下の低周波成分、商用周波成
分、商用周波以上の高周波成分の各充電電流値は以下の
表１のとおりである。
【００１６】
【表１】
【００１７】前記の各周波数毎の充電電流の測定値が、
低周波成分（たとえば０．１ＨＺ）の電流値が ８．４
２×１０ −４ ｍＡであり、商用周波成分（５０ＨＺ）の
電流値が１１．９ｍＡであり、商用周波以上の高周波成
分（たとえば１５０ＨＺ）の電流値が ２．１２×１０
−３ ｍＡであれば、特に電流値と前記のデータベースと
比較の結果、ケーブル絶縁体の劣化の程度が５０％（水
トリーの長さが絶縁体厚さの約５０％）であることがわ
かる。
低周波成分（たとえば０．１ＨＺ）の電流値が ８．４
２×１０ −４ ｍＡであり、商用周波成分（５０ＨＺ）の
電流値が１１．９ｍＡであり、商用周波以上の高周波成
分（たとえば１５０ＨＺ）の電流値が ２．１２×１０
−３ ｍＡであれば、特に電流値と前記のデータベースと
比較の結果、ケーブル絶縁体の劣化の程度が５０％（水
トリーの長さが絶縁体厚さの約５０％）であることがわ
かる。
【００１８】
【発明の効果】前記のように本発明のケーブル絶縁体の
劣化検知方法は、充電電流測定前に直流電圧課電または
低周波電圧課電をするようにしたので、絶縁体劣化の程
度が軽い、水トリーの長さが短い場合でも充電電流成分
の直流成分、低周波成分、高周波成分が増大して水トリ
ーに起因する電気信号を得ることができ、水トリーがケ
ーブル絶縁体を橋絡するような劣化が非常に進行した場
合しか検知することができなかった従来の問題点が解決
され、ケーブル絶縁破壊前に的確に対処することができ
るものである。
劣化検知方法は、充電電流測定前に直流電圧課電または
低周波電圧課電をするようにしたので、絶縁体劣化の程
度が軽い、水トリーの長さが短い場合でも充電電流成分
の直流成分、低周波成分、高周波成分が増大して水トリ
ーに起因する電気信号を得ることができ、水トリーがケ
ーブル絶縁体を橋絡するような劣化が非常に進行した場
合しか検知することができなかった従来の問題点が解決
され、ケーブル絶縁破壊前に的確に対処することができ
るものである。
【図１】 本発明の方法における充電電流測定装置を示
す図
す図
【図２】 本発明の方法における充電電流値とケーブル
絶縁体劣化度の関係のデータベースの１例を示す図
絶縁体劣化度の関係のデータベースの１例を示す図
【図３】 正常絶縁体の場合の充電電流値とケーブル絶
縁体劣化度の関係を示す図
縁体劣化度の関係を示す図
【図４】 劣化縁体の場合の充電電流値とケーブル絶縁
体劣化度の関係を示す図
体劣化度の関係を示す図
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−206976（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−111217（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−105070（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−174988（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−141376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−14072（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01R 31/08,31/12
Claims (1)
- 【請求項１】ケーブル絶縁体に直流電圧または低周波電
圧を課電し、その後に交流課電をして充電電流を測定
し、前記測定充電電流を直流分、商用周波以下の低周波
成分、商用周波成分、商用周波以上の高周波成分の各々
の充電電流値の大きさ、周波数特性を測定することによ
りケーブル絶縁体の劣化を検知することを特徴とするケ
ーブル絶縁体の劣化検知方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416364A JP3050613B2 (ja) | 1990-12-30 | 1990-12-30 | ケーブル絶縁体の劣化検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416364A JP3050613B2 (ja) | 1990-12-30 | 1990-12-30 | ケーブル絶縁体の劣化検知方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288796A JPH05288796A (ja) | 1993-11-02 |
| JP3050613B2 true JP3050613B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=18524590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416364A Expired - Fee Related JP3050613B2 (ja) | 1990-12-30 | 1990-12-30 | ケーブル絶縁体の劣化検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050613B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7115911B2 (ja) * | 2018-06-12 | 2022-08-09 | 矢崎エナジーシステム株式会社 | 電力ケーブルの絶縁劣化検出装置および絶縁劣化検出方法 |
| CN111505463B (zh) * | 2020-05-28 | 2022-05-13 | 国家电网有限公司 | 盆式绝缘子沿面闪络前后表面电荷分布的测量装置及方法 |
-
1990
- 1990-12-30 JP JP2416364A patent/JP3050613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05288796A (ja) | 1993-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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