JP3083163B2 - Detecting method of defective part of cable insulator - Google Patents

Detecting method of defective part of cable insulator

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JP3083163B2
JP3083163B2 JP03012937A JP1293791A JP3083163B2 JP 3083163 B2 JP3083163 B2 JP 3083163B2 JP 03012937 A JP03012937 A JP 03012937A JP 1293791 A JP1293791 A JP 1293791A JP 3083163 B2 JP3083163 B2 JP 3083163B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電力ケーブルの破壊の
原因となる絶縁体欠陥部を検出する方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a defective insulator which causes a break in a power cable.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、プラスチック電力ケーブルにおけ
る絶縁体の欠陥を評価するには、ケーブルに高い電圧を
課電してケーブル絶縁体の欠陥部を破壊させ、その破壊
点を解体してその部分にある異物、ボイド、導電層突起
等の欠陥を除去すべきかを評価し、これに基づいてケー
ブルの製造方法を改善してケーブルの電気性能の向上を
図ってきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to evaluate a defect of an insulator in a plastic power cable, a high voltage is applied to the cable to destroy a defective portion of the cable insulator. It has been evaluated whether or not defects such as certain foreign matter, voids, and conductive layer protrusions should be removed, and based on this, the cable manufacturing method has been improved to improve the electrical performance of the cable.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】前記のように、ケーブ
ル絶縁体中にある欠陥部を破壊させる従来の方法では、
絶縁体欠陥部の破壊時の熱や化学変化により絶縁体中に
大きな破壊口が形成されて欠陥部が破壊焼失してしまう
ことが多いので、その欠陥部を調べて絶縁体破壊原因の
特定をすることが困難であった。
As described above, in the conventional method for destroying a defective portion in a cable insulator,
In many cases, a large destruction hole is formed in the insulator due to heat or chemical change at the time of destruction of the insulator defect, and the defect is destroyed and burned.Therefore, the defect is examined to identify the cause of the insulator breakdown. It was difficult to do.

【0004】この点を改善するため、交流課電試験の際
に同時に部分放電測定を行い、ケーブル絶縁体中の欠陥
部を起点として発生するトリーと呼ばれる樹枝状の破壊
路の形成と進展にともなって起こる部分放電を絶縁体欠
陥部が破壊する直前に電気的に検出し、その欠陥部の破
壊が全面的な破壊に至る前に課電を停止することによ
り、絶縁体欠陥部を焼失させずに残して欠陥部の検出を
可能にする方法が開発された。
In order to improve this point, partial discharge measurement is performed at the same time as the AC power application test, and a tree-shaped tree-shaped destructive path called a tree which starts from a defective portion in the cable insulator is formed and progresses. By detecting the partial discharge that occurs immediately before the insulation defect is destroyed and stopping the application of electricity before the failure leads to complete breakdown, the insulator defect is not burned out A method has been developed that allows the detection of defective parts.

【0005】前記の方法によれば、ケーブル絶縁体の欠
陥部を焼失させずに検出することが可能となったが、こ
れは商用周波交流電圧で有害となるケーブル絶縁体の欠
陥部を検出することのみに有効であり、それ以外の、た
とえば、ケーブル系統に落雷が発生することにより生ず
るインパルス電圧等や、電圧波形に高周波成分を含む高
電圧や、空間電荷の蓄積等のように、商用周波交流電圧
での破壊とは異なる要因を含む直流電圧で有害な欠陥部
を検出することはできない。
According to the above-mentioned method, it is possible to detect a defective portion of a cable insulator without burning it. However, this method detects a defective portion of the cable insulator which is harmful by a commercial frequency AC voltage. Other than the above, for example, a commercial frequency such as an impulse voltage generated by a lightning strike in a cable system, a high voltage including a high-frequency component in a voltage waveform, or a space charge accumulation. A harmful defect cannot be detected by a DC voltage including a factor different from the breakdown by an AC voltage.

【0006】また、商用周波で前記の方法により欠陥部
の検出を行う場合も、部分放電の発生により高電圧の課
電を停止する際に課電停止時の電圧がきわめて高い場合
は、ノイズ等の発生により部分放電の検知が困難になる
ため課電停止が間に合わず試料が絶縁破壊に至る場合が
多く、同時に通電等により絶縁体の温度を上げて部分放
電の測定を行う場合は通電電流に含まれるノイズが部分
放電測定系に侵入し、検出感度を著しく悪化させること
につながり、実験が困難になる。
In the case where a defective portion is detected by the above-described method at a commercial frequency, noise or the like may be generated if the voltage at the time of stopping the application of high voltage due to the occurrence of partial discharge is extremely high. In many cases, it is difficult to detect partial discharge because of the occurrence of electric discharge. The noise contained invades the partial discharge measurement system, leading to a significant deterioration in detection sensitivity, making the experiment difficult.

【0007】そこで本発明は、前記の問題点を解決し、
ケーブル絶縁体の欠陥部を検出するに当り、ケーブル絶
縁体において有害な欠陥部の検出を容易に行うことがで
きる方法を提供することを目的とするものである。
Therefore, the present invention solves the above problems,
It is an object of the present invention to provide a method for easily detecting a harmful defective portion in a cable insulator when detecting a defective portion in the cable insulator.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明のケーブル絶縁体の欠陥部検出方法は、
(1)ケーブルに高電圧を課電して絶縁体の1部に絶縁
破壊を起こさせ、ついで絶縁破壊を起こしていない非破
壊ケーブル部分に対して、商用周波交流電圧を課電しな
がら部分放電を測定して、非破壊ケーブル部分における
絶縁体欠陥部の破壊の前兆となる部分放電を検出し、こ
の絶縁体欠陥部が破壊する前に課電停止をして、絶縁体
欠陥部を焼失させずに検出できるようにしたことを特徴
とするものである。
In order to achieve the above object, a method for detecting a defective portion of a cable insulator according to the present invention comprises:
(1) High voltage is applied to the cable to cause dielectric breakdown in a part of the insulator, and then partial discharge is performed while applying a commercial frequency AC voltage to the non-destructive cable portion where no dielectric breakdown has occurred. To detect a partial discharge that signals the destruction of the insulator defect in the non-destructive cable part.
Absolute Entai by the voltage application stopped before the defect portion is destruction, is characterized in that it has to be detected without burn off insulator defect.

【0009】(2)また、前記(1)の方法において、
ケーブル絶縁体の1部に絶縁破壊を起こさせる高電圧課
電の前に、商用周波交流電圧を絶縁破壊をしないように
一定時間課電することを特徴とするものである。
(2) In the method of (1),
Before the high voltage application that causes dielectric breakdown in a part of the cable insulator, the commercial frequency AC voltage is applied for a certain time so as not to cause the dielectric breakdown.

【0010】(3)また、前記(1)の方法におけるケ
ーブル絶縁体の1部に絶縁破壊を起こさせる高電圧課電
の前に、ケーブルに商用周波交流電圧を絶縁破壊を起こ
さないように一定時間課電し、同時に部分放電測定を行
い、これにより確認された部分放電が発生していないケ
ーブルに対して、前記(1)の方法を実施することを特
徴とするものである。
(3) In addition, before the high voltage application that causes a dielectric breakdown in a part of the cable insulator in the method (1), the commercial frequency AC voltage is applied to the cable so as not to cause the dielectric breakdown. The method is characterized in that the method (1) is carried out on a cable in which partial discharge measurement is performed simultaneously with the application of time and partial discharge is confirmed.

【0011】(4)また、前記(1)、(2)、(3)
の方法において、ケーブル絶縁体の1部に絶縁破壊を起
こさせる課電高電圧として、1KHZ 以上の高周波成分を
含む単発の電圧波形の電圧を課電することを特徴とする
ものである。
(4) The above (1), (2), (3)
In the method of (1), a voltage having a single-shot voltage waveform including a high-frequency component of 1 KHZ or more is applied as a high voltage for application that causes dielectric breakdown in a part of the cable insulator.

【0012】[0012]

【作用】高電圧を印加したケーブル絶縁体に欠陥がある
と、その欠陥部には絶縁破壊を起こすものもあれば、絶
縁破壊には至らずに欠陥部からトリーの芽が発生するも
のもあり、絶縁破壊を起こす場合は破壊口として外部に
検出される。絶縁破壊に至らずトリーの芽が発生する場
合は、破壊口を生じないために一見ケーブルは破壊され
ていないように認識されるが、このトリーの芽の発生は
絶縁破壊の前兆現象であるために再度高電圧を印加する
と容易に絶縁破壊する性質をもっているので、この絶縁
破壊には至らなかったがトリーの芽が発生している欠陥
部は明らかに絶縁破壊を起こす高電圧において有害な欠
陥部であり、したがってその位置を検出する必要があ
る。
When a high voltage is applied to a cable insulator, the defective portion may cause a dielectric breakdown, while the defective portion may cause a tree sprout from the defective portion without causing a dielectric breakdown. If a dielectric breakdown occurs, it is detected outside as a breakdown port. If tree sprouts occur without dielectric breakdown, the cable is apparently not destroyed because there is no breakage opening, but the occurrence of tree sprouts is a precursor to dielectric breakdown. In this case, the dielectric breakdown easily occurs when a high voltage is applied again. Therefore, its position needs to be detected.

【0013】そこで、この位置を検出するために商用周
波交流電圧を課電しながら部分放電を測定して、部分放
電電荷量が発生または増大する信号、すなわちケーブル
にあらかじめ生じさせたトリーの芽を発生している欠陥
部が破壊に至る前兆を検知する。この絶縁体欠陥部の破
壊の前兆となる部分放電電荷量の発生または増大を検知
して、その破壊する以前に課電を遮断することにより、
絶縁体欠陥部の破壊焼失を回避しつつ欠陥部の位置を検
出することが可能となる。
In order to detect this position, partial discharge is measured while applying a commercial frequency AC voltage, and a signal in which the amount of partial discharge charge is generated or increased, that is, a bud of a tree previously generated in the cable, is detected. Detects signs that the defective part that has occurred will be destroyed. By detecting the occurrence or increase in the amount of partial discharge charge that is a precursor to the destruction of the insulator defect, and by interrupting the power application before the destruction,
It is possible to detect the position of the defect while avoiding the destruction and burning of the insulator defect.

【0014】前記(1)の本発明の方法は、このように
して絶縁破壊を起こしていない非破壊ケーブル部分の絶
縁体欠陥部の破壊の前兆となる部分放電を検出し、絶縁
体欠陥部が破壊する前に課電停止することにより、絶縁
体欠陥部を焼失させずに検出することを可能にする。
The method of the present invention of the above (1) detects a partial discharge which is a precursor of the destruction of the insulator defect portion of the non-destructive cable portion in which the dielectric breakdown does not occur, and detects the insulator defect portion. By stopping the application of power before the breakdown, it is possible to detect the insulator defect without burning it.

【0015】なお、前記の非破壊ケーブル部分に対して
部分放電検出のために商用周波の再課電を行う電圧は、
通常そのケーブルにトリーの芽が一切ない健全な絶縁体
であれば、前記の最初にケーブルに高電圧を課電して絶
縁破壊を起こさせた課電電圧に比べて1/2 〜1/3 の電圧
であることが解明された。したがって商用周波の課電に
よる部分放電発生電圧を確認することで、絶縁破壊を起
こす高電圧により既にトリーの芽が発生していたか否か
を調べることができる。
The voltage at which the commercial frequency is recharged for detecting the partial discharge in the non-destructive cable portion is as follows:
Normally, if the cable is a sound insulator without any tree buds, it is 1/2 to 1/3 of the voltage applied when the high voltage was first applied to the cable to cause insulation breakdown. Voltage. Therefore, by confirming the partial discharge generation voltage due to the application of the commercial frequency, it is possible to check whether or not a tree bud has already been generated due to a high voltage causing dielectric breakdown.

【0016】ケーブルに絶縁破壊を起こさせる高電圧を
印加する前に、商用周波交流電圧をケーブルが絶縁破壊
を起こさない程度に適宜の電圧、時間印加し、同時に部
分放電の測定を行って、トリーの芽の発生がないことを
確認しておけば、トリーの発生は、絶縁破壊を起こさせ
た高電圧によりトリーの芽が欠陥部に発生したのであっ
て、その高電圧破壊後に非破壊部のケーブルに商用周波
交流電圧を印加して欠陥部から部分放電すなわち電気ト
リーが発生したのではないことを確証することができ
る。
Before applying a high voltage that causes dielectric breakdown to the cable, a commercial frequency AC voltage is applied for an appropriate voltage and time so that the cable does not cause dielectric breakdown, and at the same time, partial discharge is measured. If it is confirmed that there is no sprout of the tree, the sprout of the tree is that the sprout of the tree was generated in the defective part due to the high voltage that caused the dielectric breakdown, and the non-destructive part after the high voltage destruction By applying a commercial frequency AC voltage to the cable, it is possible to confirm that a partial discharge, that is, an electric tree has not occurred from the defective portion.

【0017】このため前記(2)、(3)の方法は、ケ
ーブル絶縁体の1部に絶縁破壊を起こさせる高電圧を課
電する前に、商用周波交流電圧を絶縁破壊をしないよう
に一定時間課電するものであり、同時に部分放電の測定
を行うものである。
For this reason, the methods (2) and (3) require that a commercial frequency AC voltage be kept constant so as not to cause dielectric breakdown before a high voltage causing dielectric breakdown is applied to a part of the cable insulator. This is to apply power for a time and to measure partial discharge at the same time.

【0018】ケーブルが実線路使用時に実際にさらされ
る高電圧は落雷時のインパルス電圧が殆どであり、した
がってケーブルの絶縁性能上特に雷インパルス電圧にお
いて有害な欠陥部を検出することはきわめて重要であ
る。そこで特に、1KHZ 以上の高周波成分を含む単発の
電圧波形を用いてケーブルに絶縁破壊を起こさせる。前
記(4)の方法はこのような電圧を課電するものであ
る。
Most of the high voltage to which the cable is actually exposed when using the actual line is the impulse voltage at the time of lightning strike. Therefore, it is extremely important to detect a harmful defect in the insulation performance of the cable, especially in the lightning impulse voltage. . Therefore, in particular, insulation breakdown is caused in the cable using a single-shot voltage waveform including a high-frequency component of 1 KHZ or more. The method (4) applies such a voltage.

【0019】[0019]

【実施例】以下本発明の実施例をつぎの(1)〜(4)
の実験例により説明する。
Examples of the present invention will be described below with reference to the following (1) to (4).
This will be described with reference to an experimental example.

【0020】実験例(1):試料のプラスチック電力ケ
ーブルとして、絶縁厚6mmの22KVCVケーブル、全
長50mのものを使用し、常温にて200KVの商用周波
交流電圧の印加を10分間行い、同時に部分放電の測定
を行ったが、部分放電の発生は確認されなかった。これ
により、このケーブルは完全に健全な状態であることが
証明された。このケーブルの常温における商用周波交流
電圧での絶縁破壊電圧は400KV〜600KVであり、2
00KV程度では絶縁破壊が発生するような電圧ではな
い。
Experimental Example (1) As a plastic power cable of a sample, a 22 K VCV cable having an insulation thickness of 6 mm and a total length of 50 m was used, and a commercial frequency AC voltage of 200 KV was applied at room temperature for 10 minutes, and simultaneously a partial discharge was performed. Was measured, no occurrence of partial discharge was confirmed. This proved that the cable was perfectly sound. The dielectric breakdown voltage of this cable at a commercial frequency AC voltage at room temperature is 400 KV to 600 KV,
At about 00 KV, the voltage is not such that insulation breakdown occurs.

【0021】ついで、ケーブルを90℃に保持し、雷イ
ンパルス電圧を最大で−1000KV発生できるようにイ
ンパルスジェネレータを充電して、ケーブルに1回だけ
雷インパルスを印加したところ、ケーブルはインパルス
のピーク電圧−1000KVに至る途中の−785KVで絶
縁破壊を起こした。インパルス破壊後に破壊口を調査し
たら、図1に示すように、ケーブル1の2か所3a、3
bに破壊口(×印)が発見された(2は電圧を印加する
端末である)。
Next, the cable was maintained at 90 ° C., the impulse generator was charged so that a lightning impulse voltage could be generated at a maximum of −1000 KV, and a lightning impulse was applied only once to the cable. Breakdown occurred at -785 KV on the way to -1000 KV. After investigating the fracture opening after the impulse fracture, as shown in FIG.
A destruction hole (x mark) was found in b (2 is a terminal for applying a voltage).

【0022】この絶縁破壊を起こしていない非破壊ケー
ブル部分10に対して、端末を組み直し、常温にて商用
周波交流電圧を課電し同時に部分放電の測定をしたとこ
ろ、70KVに達した時に部分放電の発生が測定された。
この電圧はインパルス電圧を印加する前に印加した商用
周波交流電圧よりも低い電圧であるため、インパルス電
圧の印加にともなって絶縁体中にトリーの芽が発生した
ものであることがわかる。
The terminal was reassembled to the non-destructive cable portion 10 in which the dielectric breakdown did not occur, a commercial frequency AC voltage was applied at room temperature, and the partial discharge was measured at the same time. Was measured.
Since this voltage is lower than the commercial frequency AC voltage applied before the impulse voltage is applied, it can be seen that tree buds have occurred in the insulator with the application of the impulse voltage.

【0023】前記の部分放電の検出により課電を停止
し、この破壊焼失していない非破壊ケーブル部分10の
前記の部分放電の発生位置を標定してケーブルを切出
し、顕微鏡により欠陥および電気トリーの調査を行った
ところ、外部半導電層上に存在する高さ約20μm 、幅
約15μm の突起から電気トリーが延びていた。これに
よりインパルス電圧によってトリーの芽が発生したこと
が解明された。
The application of power is stopped by detecting the partial discharge, the position where the partial discharge has occurred in the non-destructive cable portion 10 which has not been destroyed and burned is cut out, and the cable is cut out. Investigation revealed that the electrical tree extended from the protrusion having a height of about 20 μm and a width of about 15 μm existing on the outer semiconductive layer. This revealed that tree buds were generated by the impulse voltage.

【0024】実験例(2):試料としては前記実験例
(1)と同じ試料ケーブルを全長50mのものを使用
し、常温にて200KVの商用周波交流電圧の印加を10
分間行い、同時に部分放電の測定を行ったが、部分放電
の発生は確認されなかった。これによりこのケーブルは
完全に健全な状態であることが証明された。このケーブ
ルの常温における商用周波交流電圧での絶縁破壊電圧は
400KV〜600KVであり、200KV程度では絶縁破壊
が発生するような電圧ではない。
Experimental Example (2): The same sample cable as that of Experimental Example (1) having a total length of 50 m was used as a sample, and a commercial frequency AC voltage of 200 KV was applied at room temperature for 10 minutes.
The measurement was performed for one minute, and at the same time, the partial discharge was measured. However, the occurrence of the partial discharge was not confirmed. This proved that the cable was perfectly sound. The dielectric breakdown voltage of this cable at a commercial frequency AC voltage at room temperature is 400 KV to 600 KV, and is not a voltage at which dielectric breakdown occurs at about 200 KV.

【0025】ついで、ケーブルを90℃に保持して、雷
インパルス電圧を初め−500KVを3回づつ、以後−5
0KVづつ電圧を上昇させて各電圧で3回づつ、ケーブル
が絶縁破壊するまでインパルス電圧を印加した。
Next, the cable is kept at 90 ° C., and the lightning impulse voltage is first increased by −500 KV three times, and thereafter by −5 KV.
The voltage was increased by 0 KV, and an impulse voltage was applied three times at each voltage until the cable breakdown occurred.

【0026】その結果、ケーブルは−750KVを2回印
加した時点で絶縁破壊を起こした。このインパルス破壊
後に破壊口を調査したら、図2に示すように、ケーブル
1の3か所4a、4b、4cに破壊口(×印)が発見さ
れた。
As a result, when the cable was applied with -750 KV twice, dielectric breakdown occurred. When the fracture site was examined after the impulse breakdown, as shown in FIG. 2, the fracture site (x mark) was found at three places 4a, 4b, and 4c of the cable 1.

【0027】この絶縁破壊していない非破壊ケーブル部
分10に対して、端末を組み直し、常温にて商用周波交
流電圧を課電し同時に部分放電の測定をしたところ、9
0KVに達した時に部分放電の発生が測定された。この電
圧はインパルス電圧を印加する前に印加した商用周波交
流電圧よりも低い電圧であるため、インパルス電圧の印
加にともなって絶縁体中にトリーの芽が発生したもので
あることがわかる。
The non-destructive cable portion 10 that has not been subjected to dielectric breakdown was reassembled, and a commercial frequency AC voltage was applied at room temperature to measure the partial discharge.
The occurrence of partial discharge was measured when the voltage reached 0 KV. Since this voltage is lower than the commercial frequency AC voltage applied before the impulse voltage is applied, it can be seen that tree buds have occurred in the insulator with the application of the impulse voltage.

【0028】前記の部分放電の検出により課電を停止
し、前記の非破壊ケーブル部分10の部分放電の発生位
置を標定してケーブルを切出し、顕微鏡により欠陥およ
び電気トリーの調査を行ったところ、内部半導電層上に
存在する高さ約15μm 、幅約7μm の突起から電気ト
リーが延びていた。これによりインパルス電圧によって
トリーの芽が発生していることが解明された。
The application of power was stopped by the detection of the partial discharge, the position where the partial discharge occurred in the non-destructive cable portion 10 was located, the cable was cut out, and defects and electric trees were examined by a microscope. The electrical tree extended from a protrusion having a height of about 15 μm and a width of about 7 μm existing on the inner semiconductive layer. This revealed that tree buds were generated by the impulse voltage.

【0029】実験例(3):試料としては前記の実験例
(1)と同じく絶縁厚6mmの22KVCVケーブル、全
長30mのものを使用し、常温にて200KVの商用周波
交流電圧の印加を10分間行い、同時に部分放電の測定
を行ったが、部分放電の発生は確認されなかった。これ
により、このケーブルは完全に健全な状態であることが
証明された。このケーブルの常温における商用周波交流
電圧での絶縁破壊電圧は400KV〜600KVであり、2
00KV程度では絶縁破壊が発生するような電圧ではな
い。
Experimental Example (3): A 22 K VCV cable having an insulation thickness of 6 mm and a total length of 30 m was used in the same manner as in the above Experimental Example (1), and a commercial frequency AC voltage of 200 KV was applied at room temperature for 10 minutes. The measurement was performed at the same time as the partial discharge, but no occurrence of the partial discharge was confirmed. This proved that the cable was perfectly sound. The dielectric breakdown voltage of this cable at a commercial frequency AC voltage at room temperature is 400 KV to 600 KV,
At about 00 KV, the voltage is not such that insulation breakdown occurs.

【0030】ついで、常温にてケーブルに正極性の直流
電圧を200KV、5分から50KV、5分づつ電圧を上昇
させて、ケーブルが絶縁破壊するまで直流電圧を上昇さ
せ印加した。
Then, at normal temperature, a positive DC voltage was applied to the cable at 200 KV for 5 minutes to 50 KV for 5 minutes, and the DC voltage was increased and applied until insulation breakdown of the cable.

【0031】その結果、ケーブルは650KVを1分印加
した時点で絶縁破壊を起こした。直流破壊後に破壊口を
調査したら、図3に示すように、ケーブル1の2か所5
a、5bに破壊口(×印)が発見された。
As a result, the cable suffered dielectric breakdown when 650 KV was applied for 1 minute. After investigating the break point after DC breakdown, as shown in FIG.
Destruction holes (x marks) were found in a and 5b.

【0032】この絶縁破壊を起こしていない非破壊ケー
ブル部分10に対して、端末を組み直し、常温にて商用
周波交流電圧を課電し同時に部分放電の測定をしたとこ
ろ、65KVに達した時に部分放電の発生が測定された。
この電圧は直流電圧を印加する前に印加した商用周波交
流電圧よりも低い電圧であるため、直流電圧の印加にと
もなって絶縁体中にトリーの芽が発生したものであるこ
とがわかる。
The terminal was reassembled to the non-destructive cable portion 10 in which the dielectric breakdown did not occur, a commercial frequency AC voltage was applied at room temperature, and the partial discharge was measured at the same time. Was measured.
Since this voltage is lower than the commercial frequency AC voltage applied before the application of the DC voltage, it can be seen that tree sprouts occurred in the insulator with the application of the DC voltage.

【0033】前記の部分放電の検出により課電を停止
し、前記の非破壊ケーブル部分10の部分放電の発生位
置を標定してケーブルを切出し、顕微鏡により欠陥およ
び電気トリーの調査を行ったところ、絶縁体中に存在す
る長さ約20μm、幅約9μmの異物から電気トリーが延
びていた。これにより直流電圧によってトリーの芽が発
生していることが解明された。
The application of power was stopped by the detection of the partial discharge, the position where the partial discharge occurred in the non-destructive cable portion 10 was located, the cable was cut out, and defects and electric trees were examined by a microscope. The electric tree extended from a foreign substance having a length of about 20 μm and a width of about 9 μm existing in the insulator. Thus, it was revealed that tree buds were generated by the DC voltage.

【0034】実験例(4):試料のプラスチック電力ケ
ーブルとして、絶縁厚6mmの22KVCVケーブル、全
長25mのものを使用し、ケーブルを90℃に保持し
て、商用周波交流電圧を200KV、10分から20KV、
10分づつ昇圧させ、ケーブルが絶縁破壊するまで課電
を続けた。
Experimental Example (4): As a plastic power cable of a sample, a 22 K VCV cable having an insulation thickness of 6 mm and a total length of 25 m was used, the cable was kept at 90 ° C., and a commercial frequency AC voltage was 200 KV for 10 minutes to 20 KV. ,
The pressure was increased every 10 minutes, and the power application was continued until the cable was broken down.

【0035】その結果、ケーブルは380KV、7分課電
の時に絶縁破壊を起こした。この破壊後に破壊口を調査
したら、図4に示すように、ケーブル1の1か所6aに
破壊口(×印)が発見された。
As a result, the cable suffered dielectric breakdown at 380 KV for 7 minutes. When the breaking point was inspected after this breaking, a breaking point (x mark) was found at one place 6a of the cable 1 as shown in FIG.

【0036】この絶縁破壊を起こしていない非破壊ケー
ブル部分10に対して、端末を組み直し、常温にて商用
周波交流電圧を課電し同時に部分放電の測定をしたとこ
ろ、100KVに達した時に部分放電の発生が測定され
た。この電圧は最初の商用周波交流電圧で破壊した電圧
値よりも低い電圧であるため、絶縁破壊を起こさせた交
流電圧の印加にともなって絶縁体中にトリーの芽が発生
していることがわかる。
The non-destructive cable portion 10 in which the dielectric breakdown did not occur was reassembled into a terminal, a commercial frequency AC voltage was applied at room temperature, and the partial discharge was measured at the same time. Was measured. Since this voltage is lower than the voltage value destroyed by the first commercial frequency AC voltage, it can be seen that tree buds have been generated in the insulator with the application of the AC voltage that caused the dielectric breakdown. .

【0037】前記の部分放電の検出により課電を停止
し、非破壊ケーブル部分10の部分放電の発生位置を標
定してケーブルを切出し、顕微鏡により欠陥および電気
トリーの調査を行ったところ、絶縁体中に存在する長さ
約30μm 、幅約21μm の異物から電気トリーが延び
ていた。これにより最初に課電した商用周波交流電圧に
よってトリーの芽が発生していることが解明された。
The application of power was stopped by the detection of the partial discharge, the position where the partial discharge occurred in the non-destructive cable portion 10 was located, the cable was cut out, and defects and electric trees were examined with a microscope. The electric tree extended from a foreign substance having a length of about 30 μm and a width of about 21 μm. As a result, it was revealed that the buds of the tree were generated by the commercial frequency AC voltage applied first.

【0038】なお、通常、外部の電気ヒータ等によって
ケーブルを90℃など室温よりも高い温度に保持する場
合に部分放電を測定すると、ヒータを加熱する際に通電
する電流に含まれるノイズが侵入することで、測定の感
度が著しく悪化する場合がある。したがってこのような
条件の下では部分放電を検出して課電を停止させること
はきわめて困難であるが、本発明によればそのような障
害もなくきわめて容易に欠陥を検出することが可能であ
る。
Normally, when the partial discharge is measured when the cable is kept at a temperature higher than room temperature, such as 90 ° C., by an external electric heater or the like, noise included in the current supplied when the heater is heated penetrates. As a result, the sensitivity of the measurement may be significantly deteriorated. Therefore, under such conditions, it is extremely difficult to stop the application of electricity by detecting a partial discharge, but according to the present invention, it is possible to detect a defect very easily without such a failure. .

【0039】[0039]

【発明の効果】前記のように本発明は、ケーブルに高電
圧を課電してける絶縁体の一部に絶縁破壊を起こさせ、
ついで絶縁破壊を起こしていない非破壊ケーブル部分に
対して商用周波交流電圧を課電して同時に部分放電を測
定して絶縁体欠陥部の破壊前兆を検知して絶縁体欠陥部
が破壊する以前に課電を停止するようにしたので、絶縁
体欠陥部を破壊焼失させることなく、雷インパルスに代
表されるような高周波電圧や空間電荷が問題となる直流
電圧などの様々な電圧波形での有害となる欠陥を検出す
ることが可能となり、これによりケーブルの特性向上の
ための情報が大幅に増え、しかもインパルスのような高
周波高電圧を課電することは、これが実際のケーブル系
統に侵入する高電圧であるため実際的、直接的な性能向
上につながるものであるため、ケーブルの電気性能の向
上を図ることができるものである。更に、絶縁体の一部
に絶縁破壊を起こさせるために課電される高電圧よりも
低い電圧値の商用周波交流電圧を課電しながら部分放電
を測定することが可能で、絶縁破壊を起こさせる課電高
電圧が商用周波交流電圧の場合でも、ノイズが部分放電
測定系に侵入するおそれがなく、部分放電の測定を良好
かつ感度よく行うことができ、部分放電を検出して課電
を停止させることが容易となり、ケーブル絶縁体の欠陥
部を精度よく検出することができる。
As described above, according to the present invention, the cable
Causing insulation breakdown in a part of the insulator that can apply pressure,
Next, to the non-destructive cable part where insulation breakdown has not occurred
On the other hand, a commercial frequency AC voltage was applied and partial discharge was measured at the same time to detect signs of failure of the insulator defect, and the power application was stopped before the insulator defect was destroyed. Without destroying and burning the defective part, it is possible to detect harmful defects in various voltage waveforms such as high-frequency voltage represented by lightning impulse and DC voltage where space charge is a problem, The information for improving the characteristics of the cable is greatly increased, and the application of high-frequency high voltage such as impulse is a practical and direct performance improvement because this is a high voltage that penetrates the actual cable system. Because of the connection, the electrical performance of the cable can be improved. In addition, part of the insulator
Than the high voltage that is charged to cause dielectric breakdown
Partial discharge while applying low frequency commercial frequency AC voltage
Can be measured, and the voltage applied to cause dielectric breakdown
Noise is partially discharged even when the voltage is the commercial frequency AC voltage
Good measurement of partial discharge without risk of intrusion into the measurement system
And with high sensitivity.
Can be easily stopped and the cable insulation is defective
The part can be accurately detected.

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

【図1】本発明の第1の実施例の説明図FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例の説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例の説明図FIG. 3 is an explanatory view of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例の説明図FIG. 4 is an explanatory view of a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;ケーブル 3a,3b,4a,4b,4c,5a,5b,6a;絶
縁破壊箇所
1; cable 3a, 3b, 4a, 4b, 4c, 5a, 5b, 6a;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−82374(JP,A) 特開 平2−105070(JP,A) 特開 平4−109179(JP,A) 特開 平3−202768(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-63-82374 (JP, A) JP-A-2-105070 (JP, A) JP-A-4-109179 (JP, A) JP-A-3- 202768 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 31/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ケーブルに高電圧を課電してケーブル絶縁
体の1部に絶縁破壊を起こさせ、ついで絶縁破壊を起こ
していない非破壊ケーブル部分に対して、商用周波交流
電圧を課電しながら部分放電を測定することにより、非
破壊ケーブル部分における絶縁体欠陥部の破壊の前兆と
なる部分放電を検出し、この絶縁体欠陥部の破壊前に課
電を停止することを特徴とするケーブル絶縁体の欠陥部
検出方法。
A high voltage is applied to a cable to cause a dielectric breakdown in a part of a cable insulator, and then a commercial frequency AC voltage is applied to a non-destructive cable portion where no dielectric breakdown has occurred. By measuring the partial discharge while detecting the partial discharge which is a sign of the destruction of the insulator defect in the non-destructive cable part, the power application is stopped before the destruction of the insulator defect. A method for detecting a defective portion of an insulator.
【請求項2】ケーブル絶縁体の1部に絶縁破壊を起こさ
せる高電圧課電の前に、商用周波交流電圧を絶縁破壊を
しないように一定時間課電することを特徴とする請求項
1のケーブル絶縁体の欠陥部検出方法。
2. The method according to claim 1, further comprising: applying a commercial frequency AC voltage for a predetermined time so as not to cause a breakdown before applying a high voltage causing a breakdown in a part of the cable insulator. A method for detecting defective parts in cable insulation.
【請求項3】ケーブルに商用周波交流電圧を絶縁破壊を
起こさないように一定時間課電するとともに部分放電測
定を行い、部分放電が発生していないケーブルに対し
て、高電圧を課電してケーブル絶縁体の1部に絶縁破壊
を起こさせ、ついで絶縁破壊を起こしていない非破壊ケ
ーブル部分に対して、商用周波交流電圧を課電しながら
部分放電を測定することにより、非破壊ケーブル部分に
おける絶縁体欠陥部の破壊の前兆となる部分放電を検出
し、この絶縁体欠陥部の破壊前に課電を停止することを
特徴とするケーブル絶縁体の欠陥部検出方法。
3. A commercial frequency AC voltage is applied to a cable for a certain period of time so as not to cause insulation breakdown, and a partial discharge measurement is performed. A high voltage is applied to a cable in which no partial discharge occurs. By causing partial breakdown of the cable insulator and then measuring the partial discharge while applying a commercial frequency AC voltage to the non-destructive cable portion where no dielectric breakdown has occurred, the non-destructive cable portion is measured. A method for detecting a defective portion of a cable insulator, comprising detecting a partial discharge that is a precursor to the destruction of the defective insulator, and stopping the power application before the destruction of the defective insulator.
【請求項4】ケーブル絶縁体の1部に絶縁破壊を起こさ
せる課電高電圧として、1KHZ 以上の高周波成分を含む
単発の波形電圧を課電することを特徴とする請求項1ま
たは2または3のケーブル絶縁体の欠陥部検出方法。
4. A single-shot waveform voltage containing a high-frequency component of 1 KHZ or more is applied as a high voltage to be applied to cause a dielectric breakdown in a part of the cable insulator. For detecting defective parts of cable insulators.
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