JP3098818B2 - 送電用ケーブル接続装置の部分放電測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は送電用ケーブル接続装
置における部分放電を測定するための装置に関し、特に
ＣＶケーブル（架橋ポリエチレン絶縁ケーブル）接続用
のプレモールド絶縁体圧縮式プレハブ型付属品における
内部部分放電を測定および検出するための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高圧を送電する電力ケーブルの相互接続
および異種ケーブル間の相互接続などの中間接続ならび
に電源側ケーブルから受電側ケーブルへの終端接続など
においては、作業効率の改善および接続部における絶縁
特性の安定化のために図６に示すような接続装置が一般
に用いられる。

【０００３】図６はＣＶケーブル接続用のプレモールド
絶縁体圧縮式プレハブ型付属品の構成を概略的に示す図
である。図６を参照して、プレハブ型接続装置は、プレ
モールド絶縁体２、送電用ケーブル１と外部とを静電的
に遮蔽するための埋込電極３、エポキシ座８およびスプ
リング１０を用いた圧縮装置９０、外部との絶縁のため
の硝子１４と、絶縁コンパウンド１５、および保護ケー
ス１６を含む。

【０００４】プレモールド絶縁体２は、たとえばＥＰ
（エチレン・プロピレン）ゴムを用いて形成されてお
り、テーパー状の断面構造を有している。プレモールド
絶縁体２は中空構造を有しており、この中空部にＣＶケ
ーブル１が嵌合される。

【０００５】プレモールド絶縁体２は、絶縁層２１と半
導電層２２を備え、一般に内部に、半導電性のベルマウ
スを有する。この半導電性のベルマウス（明確には図示
せず）はこの部分で一般的なストレスコーンの機能すな
わち送電用のＣＶケーブル１から発生する高電界を緩和
する機能を与える。

【０００６】埋込電極３はこのプレモールド絶縁体２外
周に設けられており、この領域において送電用のＣＶケ
ーブル１と外部とを静電的に遮蔽するケーブル遮蔽層の
機能を与える。

【０００７】圧縮装置９０は、たとえば金属を用いて構
成される押付部９ａを含む。この押付部９ａは、スプリ
ング１０がナット１１の締め具合に応じて伝達する圧力
をプレモールド絶縁体２へ伝達する。押付部９ａを介し
たスプリング１０の圧力がプレモールド絶縁体２を介し
てエポキシ座８のテーパー面およびケーブル１との界面
に伝達されることにより、この部分における耐圧特性を
改善している。

【０００８】埋込電極３は、このエポキシ座８内に埋込
まれる構成とされ、下部取付金具１７に接続されてお
り、この下部取付金具１７を介してたとえば接地が取ら
れる。

【０００９】プレモールド絶縁体２、圧縮装置９０およ
びエポキシ座８は工場成形品であり、実際にＣＶケーブ
ル１の相互接続を行なう現場においては、これらの部品
を組合わせることにより接続装置を作成してＣＶケーブ
ル１の接続を行っている。したがって、一般に、この構
成はプレハブ絶縁方式と呼ばれている。

【００１０】このプレハブ絶縁方式においては、ＣＶケ
ーブル１と接続装置との間の耐圧特性を決定するプレモ
ールド絶縁体２とＣＶケーブル１との接触およびプレモ
ールド絶縁体２とエポキシ座８との接触は一定とするこ
とができるため、作業者によらず確実に一定の耐圧特性
を接続装置に与えることができる。

【００１１】一般に、上述のＣＶケーブルのような高圧
送電用ケーブルなどを接続するために用いられる高圧機
器においては、安全対策上十分な耐圧構成が取られてい
る。しかしながら、絶縁体（エポキシ座８またはＣＶケ
ーブル１の絶縁体とプレモールド絶縁体２との界面）に
異物または傷などに起因するボイド（空隙）などが存在
すると、このボイドにＣＶケーブル１が発生する電界に
応じて高電界が印加され、ボイド中の気体が部分的に電
離し、部分放電が発生する。

【００１２】このような部分放電は微弱な繰返し放電で
はあるものの、長時間に亘って持続すると、絶縁部を浸
蝕させかつ劣化させて電気破壊へ至る原因となる。

【００１３】したがって、上述のような部分放電が発生
すると、この接続部における絶縁破壊が生じ、大事故に
至る原因となる。このため、速やかに部分放電の発生を
検知し、発生した部分放電に対処する必要がある。

【００１４】このような高圧機器における部分放電を検
知する方法としては、たとえば昭和６３年電気学会全国
大会予稿集第１７７３頁ないし第１７７４頁に定本等が
「１３３９ 超音波センサによるＣＶケーブル付属品の
部分放電検知」において示しているように、ＣＶケーブ
ル接続装置外部から超音波センサ（ＡＥセンサ）を用い
て部分放電を検知する方法がある。

【００１５】この定本等が示すような超音波センサを用
いて部分放電を検出する方法は、ボイド放電により発生
する超音波を超音波センサを用いて検出し、この超音波
の到達時間の分布から部分放電発生部位を特定するもの
である。

【００１６】すなわち、この定本等の方法は、ＣＶケー
ブルの終端接続箱（接続装置）の碍子表面の所定の位置
に複数の超音波センサを設け、この超音波センサの各々
の出力を監視し、各超音波センサにおける部分放電に起
因する超音波の時間差を求め、この時間差と超音波セン
サの位置とから部分放電発生位置を求めるものである。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】この超音波センサを用
いた従来の部分放電検出方法においては、接続装置の碍
管表面に超音波センサが布設されており、接続装置外部
から部分放電を測定／検出する構成が取られる。したが
って、ガス中終端接続箱（接続装置）のような機器直結
式端末においては、機器ケース外部から測定することに
なり、その検出感度が著しく低下する。

【００１８】すなわち、このようなガス中終端箱におい
ては、ＧＩＳ（ガス絶縁型開閉装置）本体が絶縁ガスと
してたとえばＳＦ₆ （六フッ化サルファイド）を用いて
いるため、直結されるケーブル終端箱の外側絶縁も同様
にＳＦ₆ ガスを用いることとなる。このため、ガスを封
入するための機器ケースが必要となる。したがって、こ
のようなガス中終端接続箱においては、超音波センサは
機器ケース外部に設けることとなり、部分放電により発
生した超音波が部分放電発生部位から超音波センサへ到
達するまでの距離および時間が長くなり、応じて部分放
電検出感度が著しくて低下する。

【００１９】また、気中終端箱の場合においては、超音
波センサが碍管に直接結合されており、電界に超音波セ
ンサがさらされ、超音波センサに放電が生じてセンサが
損傷する可能性もあり、確実に部分放電を検出すること
ができなくなるという問題が生じる。

【００２０】また、超音波センサを用いる構成では、外
部から部分放電の発生を検出しているため、検出された
部分放電は内部放電（ＣＶケーブル、または接続箱の絶
縁部分において生じた放電）であるのか、外部放電（接
続箱外表面での放電）であるのかまたは外部ノイズのい
ずれであるのかの判別を行なうことは困難である。すな
わち、このような接続箱外部から超音波センサを用いて
部分放電を検出する構成の場合、上述の内部放電、外部
放電および外部ノイズのいずれの場合においても同様の
パルス状の信号が発生し、このため、検出されたパルス
状の信号が内部放電に起因するのか、外部放電に起因す
るのかまたは外部ノイズに起因するのかの判別を行なう
ことは困難である。

【００２１】それゆえ、この発明の目的は上述の従来の
部分放電検出／測定装置の有する欠点を除去し、簡易な
構成で容易かつ確実に部分放電を検出／測定することが
できるのみならず、内部放電であるのかまたは外部放電
あるいは外部ノイズであるのかの判別を容易に行なうこ
とのできる、送電用ケーブル接続装置における部分放電
測定装置を提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る送電用ケ
ーブル接続装置の部分放電測定装置は、部分放電検出信
号導出用検出素子として、ケーブル接続装置に設けられ
たケーブル遮蔽層と独立に設けられた検出電極と、ケー
ブル遮蔽層を構成する埋込電極とを用いたものである。

【００２３】第１の発明に係る部分放電測定装置は、送
電用ケーブルが発生する電界を緩和するためのストレス
コーンの外周に設けられ、送電用ケーブルと外部とを静
電的に遮蔽するための埋込電極を備える。この埋込電極
は、接続装置と電気的に絶縁される。この第１の発明に
係る部分放電測定装置は、さらに、埋込電極およびケー
ブル遮蔽層と独立に設けられかつストレスコーン外周方
向に沿って複数の分割検出電極に分割される検出電極手
段と、埋込電極に発生する電流および分割検出電極に発
生する電流を別々に検出し、これらの検出された電流に
従って接続装置における部分放電を検出するための手段
を備える。 第２の発明に係る部分放電測定装置は、接続
装置と電気的に絶縁されかつストレスコーン外周に設け
られ、送電用ケーブルと外部とを静電的に遮蔽するため
の埋込電極と、この埋込電極およびケーブル遮蔽層と独
立に設けられかつストレスコーン外周方向に沿って複数
の分割検出電極に分割される検出電極手段と、埋込電極
に発生する電流および分割検出電極に発生する電流を別
々に検出し、これらの検出された電流に従って接続装置
における部分放電を検出するための部分放電検出手段を
備える。この部分放電検出手段は、複数の分割検出電極
に対応して設けられ、対応の分割検出電極の発生する電
流を電圧信号に変換するための複数の検出インピーダン
ス素子を含む。これらの検出インピーダンス素子の有す
るインピーダンス値は、分割検出電極間のインピーダン
ス値よりも小さい。 第３の発明に係る部分放電測定装置
は、接続装置と電気的に絶縁されかつストレスコーン外
周に設けられ、送電用ケーブルと外部とを静電的に遮蔽
するための埋込電極と、埋込電極およびケーブル遮蔽層
と独立に設けられかつストレスコーン外周方向に沿って
３個以上の分割検出電極に分割される検出電極手段と、
埋込電極に発生する電流および検出電極手段に発生する
電流を別々に検出し、これらの検出された電流に従って
接続装置における部分放電を検出するための部分放電検
出手段を備える。部分放電検出手段は、分割電極対を構
成するように３個以上の分割検出電極を選択的に結合す
る結合手段と、該分割電極対の各分割電極に発生する電
流を検出する手段を含む。結合手段により分割電極対の
位置が可変とされる。 第４の発明に係る部分放電測定装
置は、第１から第３の発明の部分放電測定装置におい
て、埋込電極が、分割検出電極と同様に、複数の分割埋
込電極に分割される。

【００２４】

【作用】プレハブ型付属品すなわち接続装置における内
部部分放電は主に、現地施工による欠陥が生じやすいプ
レモールド絶縁体とケーブルとの界面およびプレモール
ド絶縁体とエポキシ座との界面で発生する傾向にある。
したがって、このケーブル遮蔽層と独立の検出電極手段
をプレモールド絶縁体とケーブルとの界面またはその近
傍領域に設ければ、部分放電が最も発生しやすい部位の
近傍に設けられることになり、確実にこの部分放電に応
じた電流を導出することが出来る。

【００２５】さらに埋込電極をも部分放電検出用の検出
電極として用いることにより、プレモールド絶縁体とエ
ポキシ座との界面において発生した部分放電も確実に検
出することができる。また、検出電極を、分割電極構造
とすることにより、分割電極の電流の向きにより、部分
放電発生場所が、分割電極内部であるのか否かを容易に
判定することができる。 また、分割電極間のインピーダ
ンス値よりも小さなインピーダンスの検出インピーダン
ス素子を用いて分割電極の電流を電圧に変換することに
より、容易に、この部分放電発生部位に応じて、電流の
向きを変更させることができる。また、３個以上の分割
検出電極に検出電極を分割するとともに、これらの分割
検出電極を選択的に結合することにより、分割検出電極
対の位置を内部で等価的に変更することができ、分割検
出電極境界領域において部分放電が発生した場合におい
ても、正確に、部分放電発生部位を検出することができ
る。

【００２６】またこのそれぞれの部分放電検出用の電極
からの電流を電圧に変換し、その検出電流／電圧の極性
を見ることにより、内部放電であるか、外部ノイズまた
は外部放電であるかの判別を確実に行なうことができ
る。

【００２７】

【発明の実施例】図１はこの発明の一実施例である部分
放電測定装置の概略的構成を示す図である。図１におい
ては、部分放電測定に必要な構成のみが代表的に示され
る。

【００２８】図１を参照して、部分放電測定装置は、分
割構造とされた埋込電極３ａおよび３ｂと、プレモール
ド絶縁体２と圧縮装置９との界面に形成された検出電極
４ａおよび４ｂとを含む。

【００２９】埋込電極３ａおよび３ｂは、後に説明する
が、接続装置と電気的に絶縁される。この埋込電極３
ａ，３ｂおよび検出電極４ａ，４ｂはともに部分放電検
出素子として機能する。

【００３０】検出電極素子４ａおよび４ｂは、たとえ
ば、銀ペイント、カーボンペイント、およびカーボンブ
ラックなどの導電性塗料をプレモールド絶縁体２に接す
る圧縮装置９の内面に塗布することにより形成される。
検出電極４ａおよび４ｂは互いに電気的に独立な２分割
構造とされており、それぞれ独立に部分放電に応じた電
流を導出する。同様に埋込電極３ａおよび３ｂは互いに
電気的に独立な２分割構造とされており、それぞれに独
立に部分放電に応じた電流を導出する。検出電極４ａお
よび４ｂの間の抵抗は電流／電圧変換用の検出インピー
ダンス５ａおよび５ｂの抵抗よりも大きくされる。埋込
電極３ａおよび３ｂの間の抵抗も電流／電圧変換用の検
出インピーダンス５ｃおよび５ｄの抵抗よりも大きくさ
れる。

【００３１】検出電極４ａおよび４ｂからはそれぞれ信
号線１７ａおよび１７ｂが取出され、ノイズ弁別器６ａ
のそれぞれの入力へ接続される。埋込電極３ａおよび３
ｂからは信号線１７ｃおよび１７ｄが取出され、ノイズ
弁別器６ｂのそれぞれの入力へ接続される。

【００３２】すなわち、検出電極４ａは、信号線１７ａ
を介してノイズ弁別器６ａの一方入力へ接続されるとと
もに、信号線１７ａおよび検出インピーダンス５ａを介
して接地電位に接続される。検出電極４ｂは信号線１７
ｂおよび検出インピーダンス５ｂを介して接地電位へ接
続されるとともに、信号線１７ｂを介してノイズ弁別器
６ａの他方入力に接続される。検出インピーダンス５ａ
および５ｂはそれぞれ、部分放電発生時に信号線１７ａ
および１７ｂに流れる電流を電圧信号に変換する。

【００３３】一方、埋込電極３ａは信号線１７ｃおよび
検出インピーダンス５ｃを介して接地電位に接続される
とともに、ノイズ弁別器６ｂの一方入力へ接続される。
埋込電極３ｂは信号線１７ｄおよび検出インピーダンス
５ｄを介して接地電位に接続されるとともに、信号線１
７ｄを介してノイズ弁別器６ｂの他方入力へ接続され
る。

【００３４】ノイズ弁別器６ａは、検出インピーダンス
５ａおよび５ｂにより電圧信号に変換された部分放電電
流の極性が同相であるか異相であるかを判別し、この極
性判別結果に従って、部分放電が接続箱（接続装置）内
部で生じているのかまたは接続装置外部で発生した外部
放電または外部ノイズに起因するのかの判別を行なう。
より具体的には、このノイズ弁別器６ａは、接続装置内
部における部分放電がプレモールド絶縁体２とＣＶケー
ブル１との界面で発生しているのか否かの判別を行な
う。

【００３５】ノイズ弁別器６ａは、検出インピーダンス
５ａおよび５ｂにより導出された部分放電電圧信号が異
相であった場合にのみ、この部分放電電圧信号を部分放
電測定器７ａへ与える。

【００３６】ノイズ弁別器６ｂは、同様に、検出インピ
ーダンス５ｃおよび５ｄにより変換された電圧信号が同
相であるか異相であるかの判別を行ない、この検出イン
ピーダンス５ｃおよび５ｄからの電圧信号が異相である
場合にのみ、検出インピーダンス５ａおよび５ｂにより
導出された部分放電電圧信号を部分放電測定器７ｂへ与
える。このノイズ弁別器６ｂは、接続装置における内部
放電がプレモールド絶縁体とエポキシ座との界面で発生
したものであるか否かを判定する。

【００３７】判定器１４は、部分放電測定器７ａおよび
７ｂからの部分放電電圧信号に従って放電量を測定し、
この測定結果に従って、部分放電がプレモールド絶縁体
２とケーブル１との界面で発生したものであるのか、プ
レモールド絶縁体２とエポキシ座８との界面で発生した
ものであるのかを判定する。

【００３８】接続装置における部分放電は、プレモール
ド絶縁体２とケーブル１との接触界面またはプレモール
ド絶縁体２とエポキシ座８との接触界面において主に発
生する。これは、前述のごとく、この界面において現地
施工による欠陥が集中する傾向が強いためである。この
部分放電を検出するためには、部分放電検出素子をでき
るだけ部分放電発生場所に近接した位置に設けることが
その部分放電検出感度を向上させる観点からは好まし
い。したがって、上述のごとくプレモールド絶縁体２と
圧縮装置９との界面にケーブル遮蔽層と電気的に独立に
設置される電極４ａおよび４ｂを検出素子として用いか
つ埋込電極３ａおよび３ｂをも検出素子として用いれ
ば、より確実な部分放電検出を行なうことができる。

【００３９】さらに、検出電極構造として、互いに電気
的に独立な検出電極４ａおよび４ｂからなる２分割構造
とし、この分割検出電極４ａおよび４ｂから独立に部分
放電情報を導出する構成とし、さらにこの２分割した検
出電極４ａおよび４ｂ間の抵抗値を検出インピーダンス
５ａおよび５ｂのそれぞれの抵抗値よりも大きくすれ
ば、接続装置内部においてこの検出電極４ａおよび４ｂ
の内部において部分放電が発生している場合には検出イ
ンピーダンス５ａおよび５ｂからの電圧信号が異相とな
り、一方、この検出電極４ａおよび４ｂの外側で発生し
ている部分放電、すなわち碍管表面またはプレモールド
絶縁体２とエポキシ座８との界面で発生した部分放電ま
たは外部ノイズの場合には、この検出インピーダンス５
ａおよび５ｂからの電圧信号は同相となる。このため、
検出インピーダンス５ａおよび５ｂからの電圧信号の極
性の異同を見ることにより、容易に発生している部分放
電が、ケーブル１とプレモールド絶縁体２との界面で発
生している内部部分放電であるのか、もしくは外部部分
放電または外部ノイズであるのかを判別することが可能
となる。

【００４０】また、埋込電極３ａおよび３ｂを電気的に
独立な２分割構造とし、かつ接続装置から電気的に絶縁
する構成とし、この接続装置から電気的に独立とされた
埋込電極３ａおよび３ｂから部分放電情報を導出する構
成とし、この２分割された埋込電極３ａおよび３ｂの間
の抵抗値を検出インピーダンス５ｃおよび５ｄのそれぞ
れの抵抗値よりも大きくすれば、この埋込電極３ａおよ
び３ｂの内部（より具体的には、プレモールド絶縁体２
とエポキシ座８との界面）において部分放電が発生して
いる場合には検出インピーダンス５ａおよび５ｂからの
電圧信号が異相となり、一方、この埋込電極３ａおよび
３ｂの外部で発生している部分放電、すなわち碍管表面
に発生した部分放電または外部ノイズの場合には、この
検出インピーダンス５ｃおよび５ｄからの電圧信号は同
相となる。したがって、この検出インピーダンス５ｃお
よび５ｄからの電圧信号の極性の異同を見ることによ
り、発生している部分放電がエポキシ座８とプレモール
ド絶縁体２との界面で発生したのか、外部部分放電また
は外部ノイズであるのかを判別することができる。

【００４１】したがって、この部分放電測定器７ａおよ
び７ｂからの情報を見ることにより、より確実に接続装
置における内部部分放電の検出を行なうことが可能とな
る。

【００４２】次に、この発明の一実施例である部分放電
測定装置において用いられる接続装置の具体的構成につ
いて説明する。

【００４３】図２は、プレモールド絶縁体圧縮式プレハ
ブ型接続装置の断面構造を概略的に示す図であり、図３
はこの図２に示す線Ａ−Ａに沿った断面構造を概略的に
示す図である。

【００４４】図２を参照して、この発明の一実施例であ
るプレモールド絶縁体圧縮式プレハブ型接続装置は、ス
トレスコーンの機能を与えかつＣＶケーブル１と接続装
置との間の絶縁を確実にするためのプレモールド絶縁体
２を含む。プレモールド絶縁体２は、スプリング１０か
らの弾力が圧縮装置９を介して伝達されてエポキシ座８
に圧接されかつＣＶケーブル１に圧接される。

【００４５】プレモールド絶縁体圧縮装置９は、たとえ
ばＦＲＰ（繊維強化型プラスチック）からなる絶縁体に
より形成される。プレモールド絶縁体圧縮装置９のプレ
モールド絶縁体２との接触界面に、たとえば銀ペイン
ト、カーボンペイント、およびカーボンブラックなどの
導電性塗料が２分割構造を実現するように塗布される。
この導電性塗料が塗布された領域が検出電極４ａおよび
４ｂを与える。図２に示す構成においては、プレモール
ド絶縁体圧縮装置９とプレモールド絶縁体２との接触界
面に形成される電極が部分放電検出素子として用いられ
る。

【００４６】この接続装置はさらに、圧縮装置９に接し
かつプレモールド絶縁体２の外周にエポキシ座８に埋め
込まれた埋込電極３（３ａまたは３ｂ）を備える。この
埋込電極３は、電気的に独立な２分割構造とされる。埋
込電極３は、絶縁シート３１を介して下部取付金具１７
へ結合される。この下部取付金具は外部に接続されて接
地電位を与える。絶縁シート３１は図１に示す検出イン
ピーダンス５ｃおよび５ｄの抵抗よりも大きな抵抗値を
有する。

【００４７】この接続装置はさらにケーブル１のケーブ
ル導体１２外周にエポキシ座８に埋め込まれた埋込導体
１３を含む。この埋込導体１３は、ケーブル導体１２に
対する静電シールドを与え、外部とケーブル導体１２と
を静電的に遮蔽する。この埋込導体１３が設けられてい
るのは、この領域において、ＣＶケーブル１のシース部
分がはぎ取られ、ケーブル導体１２がそのまま存在する
構成となるため、このはぎ取られたシースの代りの機能
を与えるためである。この埋込導体１３はケーブル遮蔽
層の機能を与える。

【００４８】この図２に示す接続装置と図６に示す従来
から一般に用いられている接続装置との構成を比較すれ
ば明らかなように、この発明の実施例においては、従来
から用いられている構成部品をそのまま部分放電検出素
子として用いることが可能となる。したがって、重大な
仕様変更を伴うことなく容易に検出装置を従来から一般
に用いられている接続装置内部に設けることが可能とな
る。

【００４９】また、図３に示す接続装置の断面構造から
明らかなように、プレモールド絶縁体２は、ＣＶケーブ
ル１をその中心部を貫通させるような中空構造を有して
おり、ＣＶケーブル１からの接触面から、電界を緩和す
るための絶縁層２１および半導電層２２がこの順に形成
される。

【００５０】半導電層２２表面には部分放電検出素子と
なる検出電極４ａおよび４ｂが２分割構造となるように
形成される。ここで、この検出電極４ａおよび４ｂは、
プレモールド絶縁体圧縮装置９の表面に塗布形成された
導電層から形成されているとして上で説明したが、これ
に代えて、プレモールド絶縁体２の表面に導電層を塗布
することにより形成してもよい。

【００５１】また、埋込電極３ａおよび３ｂは互いに電
気的に独立な２分割構造とされ、この分割領域（埋込電
極間の領域）は検出電極４ａおよび４ｂの分割領域と同
じ領域に設けられるように示されているが、特にこの分
割領域を同一領域に設けなくてもよい。

【００５２】上述のような構造とすることにより、従来
から一般に用いられている接続用付属品をそのまま用い
て確実に部分放電を検出することのできる検出装置を容
易に得ることができる。

【００５３】ここで、検出電極４ａおよび４ｂと埋込電
極３ａおよび３ｂから電流を取出す構成は明確には示し
ていないが、たとえば検出電極４ａおよび４ｂに対して
はプレモールド圧縮装置９表面にこの分割検出電極４ａ
および４ｂと対応するように導電性塗料を塗布しておけ
ばその任意の箇所からたとえば半田付けなどにより部分
放電発生時において分割検出電極４ａおよび４ｂからの
電流検出信号を取出すためのリード線を取出すことがで
きる。

【００５４】埋込電極３ａおよび３ｂにおいても同様で
あり、その表面に導電性塗料を塗布しておけば半田付け
などにより装置外部へ検出電流を取出すリード線を得る
ことができる。この場合、絶縁シート３１と埋込電極３
との界面から検出電流を取出すためのリード線を絶縁シ
ート３１を貫通して取出すように構成してもよい。

【００５５】上述のような埋込電極と、ケーブル遮蔽層
と独立な検出電極とを部分放電検出用の検出素子として
用いることにより、内部放電と外部放電または外部ノイ
ズとの判別のみならず、内部放電においてもエポキシ座
８とプレモールド絶縁体２との界面における部分放電で
あるのか、プレモールド絶縁体２とケーブル１との界面
における部分放電であるのかの判別を確実に行なうこと
が可能となり、部分放電発生部位の判別をより正確に行
なうことが可能となる。

【００５６】部分放電検出電極として、図３に示すよう
な電気的に独立な２つの分割構造（検出電極４ａおよび
４ｂと、埋込電極３ａおよび３ｂ）を用いた場合、以下
のような問題が生じることが考えられる。すなわち、内
部部分放電の発生源がこの分割検出電極４ａおよび４ｂ
の間の分割領域部位または分割埋込電極３ａおよび３ｂ
の分割領域部位に存在する場合、この分割検出電極４ａ
および４ｂまたは分割埋込電極３ａおよび３ｂからは同
一極性の信号が導出され、そのためノイズ弁別器６ａま
たは６ｂにおいて外部ノイズまたは外部放電と判断され
る場合が生じる。

【００５７】このような分割電極間の分割領域部位で部
分放電が発生した場合にも確実に内部部分放電として弁
別するためには、分割電極の位置を変更し、部分放電発
生部位を分割電極間の分割領域部位からそらせる必要が
ある。

【００５８】しかしながら、このような分割電極（分割
検出電極４ａおよび４ｂ、分割埋込電極３ａおよび３
ｂ）は接続装置内部に設けられているため、ケーブル１
の送電中はその分割電極（分割検出電極４ａおよび４
ｂ、分割埋込電極３ａおよび３ｂ）の位置を変更するこ
とが不可能である。したがってこのような場合、確実に
内部部分放電を検出することができなくなることにな
る。そこで、この分割電極位置を実効的に変更し、内部
部分放電を確実に内部部分放電として検出することので
きる構成について以下に説明する。

【００５９】図４はこの発明の他の実施例である部分放
電検出装置の接続装置部における断面構造を概略的に示
す図である。図４において、部分放電検出用の検出電極
は４分割構造とされ、それぞれが電気的に独立な導電層
からなる４つの分割検出電極４ａ，４ｂ，４ｃおよび４
ｄを備える。さらに、部分放電検出用の、接続装置と電
気的に絶縁された埋込電極もこの分割検出電極４ａ〜４
ｄと対応して４分割構造とされ、分割埋込電極３ａ，３
ｂ，３ｃおよび３ｄを備える。他の構成は図３に示すの
と同様である。

【００６０】分割検出電極４ａ〜４ｄは、絶縁体で形成
された圧縮装置９のプレモールド絶縁体と半導電層２２
に接する表面上に導電性塗料を４分割構造を実現するよ
うに塗布することにより形成される。この４分割構造と
された検出電極４ａ〜４ｄの各々からそれぞれ独立に部
分放電により発生する電流を導出するための信号線（図
示せず）が図２に示す構造と同様にして取出される。こ
の信号線の取出方法は、各分割検出電極対応にプレモー
ルド絶縁体表面に導電性塗料を塗布し、この任意の場所
から半田付け等により信号線を取出す構成が用いられ
る。

【００６１】一方、４分割埋込電極３ａ〜３ｄは、それ
ぞれ予め４分割された構造が接続装置付属品として準備
される。この場合の分割埋込電極３ａ〜３ｄからのそれ
ぞれ独立に部分放電電流を検出するための信号線が取出
される。

【００６２】次に、図４に示す部分放電検出装置の動作
について説明する。ここで以下の説明においては、分割
埋込電極３ａ〜３ｄと分割検出電極４ａ〜４ｄの動作は
同様であるため、分割検出電極における部分放電検出動
作についてのみ説明する。

【００６３】図５に示すように、分割検出電極４ａ〜４
ｄからはそれぞれ信号線１７０ａ〜１７０ｄが取出され
る。この信号線１７０ａ〜１７０ｄは接続切換装置５０
に含まれる各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の入力端子へ接続
される。今、分割検出電極４ａおよび４ｂに接続される
信号線１７０ａおよび１７０ｂが信号線１７ａに接続さ
れ、分割検出電極４ｃおよび４ｄに接続される信号線１
７０ｃおよび１７０ｄが信号線１７ｂに接続される。こ
の状態は、接続切換装置５０に含まれるスイッチＳＷ１
およびＳＷ２の出力端子をノードａに設定し、かつスイ
ッチＳＷ３およびＳＷ４の出力端子をノードｂに設定す
ることにより実現される。

【００６４】これにより、分割検出電極４ａおよび４ｂ
が一体となって１つの検出電極として機能し、かつ分割
検出電極４ｃおよび４ｄが一体となって他方の分割検出
電極として機能する。これにより、４分割構造の検出電
極が、実効的に２分割構造の検出電極に変換される。

【００６５】この状態で信号線１７ａおよび１７ｂを流
れる電流信号の極性をノイズ弁別器６ａにおいて観察す
る。今、部分放電発生源が分割検出電極４ｂと分割検出
電極４ｃとの間の分割領域に位置した場合を考える（図
４の×印）。この場合、分割検出電極４ａおよび４ｂか
らなる第１の分割電極が導出する電流信号と、分割検出
電極４ｃおよび４ｄが構成する第２の分割電極から導出
される信号電流とは同一極性となり、ノイズ弁別器６ａ
においては外部放電または外部ノイズと判定される。

【００６６】このとき、次いで分割検出電極４ａ〜４ｄ
の形成する２分割電極構造を変更する。すなわち、信号
線１７０ａと信号線１７０ｄとを信号線１７ａに接続
し、かつ信号線１７０ｂおよび１７０ｃを信号線１７ｂ
へ接続する。これは、図５に示す接続切換装置５０に含
まれるスイッチＳＷ１およびＳＷ４の出力端子をノード
ａに設定し、スイッチＳＷ２およびＳＷ３の出力端子を
ノードｂに設定することにより実現される。これによ
り、分割検出電極４ａおよび４ｄが一方の検出電極とな
り、分割検出電極４ｂおよび４ｃが他方の分割電極とな
る２分割構造が得られる。

【００６７】この場合、分割検出電極４ｂおよび４ｃが
一体となって実質的に１つの分割検出電極を形成してい
るため、部分放電発生源（図４において×印で示す）は
この２分割電極構造の分割領域に位置することがなくな
る。したがって、この状態においては信号線１７ａが導
出する信号電流（検出インピーダンス５ｂにより電圧信
号に変換される）と信号線１７ｂに流れる信号電流（検
出インピーダンス５ｂにより電圧信号に変換される）と
は異相となり、ノイズ弁別器６ａにおいて確実に内部部
分放電が発生していると判別することができる。

【００６８】上述の動作は埋込電極３ａ〜３ｄにおいて
も同様であり、この埋込電極３ａ〜３ｄからなる部分放
電検出装置が、外部ノイズまたは外部放電と判定した場
合にはこの分割埋込電極３ａ〜３ｄの接続の切換が図５
に示すような接続切換装置５０により行われて部分放電
発生の判別が行なわれる。

【００６９】上述のように分割検出電極および埋込電極
を４分割構造とし、この分割検出電極の接続態様を切換
ることにより、実質的に２分割検出電極の位置をずらせ
ることができ、たとえ内部部分放電が分割電極の分割領
域部位で発生したとしても確実に内部部分放電と判定す
ることができる。

【００７０】この分割検出電極の接続態様の切換は、図
５に示す接続切換装置５０により行なわれるが、このス
イッチＳＷ１〜ＳＷ４の接続の切換は手動で行われても
よく、また電気的に行われてもよい。このとき、実質的
に２分割構造の電極とされたときの各分割電極間の抵抗
値は検出インピーダンス５ａ，５ｂ，５ｃおよび５ｄの
インピーダンスよりも大きくされる。

【００７１】なお、上記実施例においては、分割検出電
極および分割埋込電極構造として、４分割構造が用いら
れた場合について説明したが、これは３分割構造とされ
てもよく、また５以上の分割電極構造とされても上記実
施例と同様の効果を得ることができる。

【００７２】３分割電極構造の場合、この３分割電極の
うち任意の２つのみを選択的に用いて２分割電極構造と
して部分放電を検出してもよく、一方の電極に２個の分
割電極を用い、他方に１つの分割電極を用いた２分割電
極構造としその接続態様を切換える構成を用いてもよ
い。

【００７３】また、５個以上の分割電極構造が用いられ
る場合も同様であり、実質的に２分割電極構造が得られ
るとともに、その２分割電極位置を実質的に異ならせる
ことのできる構成であれば、その接続態様の切換は任意
である。

【００７４】さらに、上記実施例においてはＣＶケーブ
ルを接続するためのプレモールド圧縮式プレハブ型接続
装置について説明したが、これは、中間接続装置、終端
接続装置のいずれであってもよく、この場合においても
上記実施例と同様の効果を得ることができる。特に、中
間接続装置の場合には、その内部金属遮蔽層をケーブル
軸方向に３分割以上に分割して各分割領域を分割検出電
極として用いても上記実施例と同様の効果を得ることが
できる。

【００７５】さらに、上記実施例においては内部絶縁手
段としてエポキシ座が用いられているが、この絶縁材料
としてはエポキシ樹脂に限定されることはなく、一般に
プレモールド絶縁体を圧接することによりケーブルの接
続を行なう絶縁手段であれば上記実施例と同様の効果を
得ることができる。

【００７６】さらに、この接続装置の構造としては図１
に示す構造に限定されず、一般にプレモールド絶縁体を
圧接することによりケーブルの接続を行なうとともに、
ケーブル遮蔽層として埋込電極と同様の機能を与えるも
のを備えるケーブル接続装置であれば上記実施例と同様
の効果を得ることができる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、部分
放電検出素子として、接続装置付属品であるプレモール
ド絶縁体と圧縮装置との界面に新たに分割検出電極を形
成するとともに、埋込電極を接続装置から電気的に絶縁
して用いるように構成したため、部分放電発生近傍で部
分放電を検出することが可能となり、確実にケーブルと
プレモールド絶縁体との界面およびプレモールド絶縁体
とエポキシ座との界面で発生した部分放電を検出および
その発生部位の判別を行なうことが可能となり、部分放
電検出感度を大幅に向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例である部分放電検出／測的
装置の概略構成を示す図である。

【図２】図１に示す部分放電測定／検出装置に用いられ
る接続装置の構造を概略的に示図である。

【図３】図２に示す線Ａ−Ａに沿った断面構造を概略的
に示す図である。

【図４】この発明の他の実施例である部分放電測定／検
出装置に用いられる接続装置における分割電極の構造を
概略的に示す図である。

【図５】図４に示す分割電極構造を用いた際の部分放電
検出電流導出用信号線の接続を切換るための構成を概略
的に示す図である。

【図６】従来の送電用ケーブル接続装置の構造を概略的
に示す図である。

【符号の説明】

１ 送電用ケーブル ２ プレモールド絶縁体 ３，３ａ〜３ｄ 接続装置と絶縁された分割埋込電極 ４ａ〜４ｄ 分割検出電極 ５ａ〜５ｄ 電流／電圧変換用の検出インピーダンス ６ａ，６ｂ ノイズ弁別器 ７ａ，７ｂ 部分放電測定器 １４ 判定器 ８ エポキシ座 ３１ 絶縁シート なお図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−72254（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/12

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送電用ケーブル接続装置における部分放
   電を測定するための装置であって、前記接続装置は前記
   送電用ケーブルが発生する電界を緩和するためのストレ
   スコーンを含み、 前記ストレスコーン外周に設けられ、前記送電用ケーブ
   ルと外部とを静電的に遮蔽するための埋込電極を備え、
   前記埋込電極は前記接続装置と電気的に絶縁され、さら
   に前記埋込電極およびケーブル遮蔽層と独立に設けられ
   かつ前記ストレスコーン外周方向に沿って複数の分割検
   出電極に分割される検出電極手段、および前記埋込電極
   に発生する電流および前記分割検出電極に発生する電流
   を別々に検出し、これらの検出された電流に従って前記
   接続装置における部分放電を検出するための手段を備え
   る、送電用ケーブル接続装置の部分放電測定装置。
2. 【請求項２】 送電用ケーブル接続装置における部分放
   電を測定するための装置であって、前記接続装置は前記
   送電用ケーブルが発生する電界を緩和するためのストレ
   スコーンを含み、 前記ストレスコーン外周に設けられ、前記送電用ケーブ
   ルと外部とを静電的に遮蔽するための埋込電極を備え、
   前記埋込電極は前記接続装置と電気的に絶縁され、さら
   に 前記埋込電極およびケーブル遮蔽層と独立に設けられ
   かつ前記ストレスコーン外周方向に沿って複数の分割検
   出電極に分割される検出電極手段、および 前記埋込電極
   に発生する電流および前記分割検出電極に発生する電流
   を別々に検出し、これらの検出された電流に従って前記
   接続装置における部分放電を検出するための部分放電検
   出手段を備え、前記部分放電検出手段は、前記複数の分
   割検出電極に対応して設けられ、対応の分割検出電極の
   発生する電流を電圧信号に変換するための複数の検出イ
   ンピーダンス素子を含み、前記検出インピーダンス素子
   の有するインピーダンス値は、前記分割検出電極間のイ
   ンピーダンス値よりも小さい。送電用ケーブル接続装置
   の部分放電測定装置。
3. 【請求項３】 送電用ケーブル接続装置における部分放
   電を測定するための装置であって、前記接続装置は前記
   送電用ケーブルが発生する電界を緩和するた めのストレ
   スコーンを含み、 前記ストレスコーン外周に設けられ、前記送電用ケーブ
   ルと外部とを静電的に遮蔽するための埋込電極を備え、
   前記埋込電極は前記接続装置と電気的に絶縁され、さら
   に 前記埋込電極およびケーブル遮蔽層と独立に設けられ
   かつ前記ストレスコーン外周方向に沿って３個以上の分
   割検出電極に分割される検出電極手段、および 前記埋込
   電極に発生する電流および前記検出電極手段に発生する
   電流を別々に検出し、これらの検出された電流に従って
   前記接続装置における部分放電を検出するための部分放
   電検出手段を備え、前記部分放電検出手段は、分割電極
   対を構成するように前記３個以上の分割検出電極を選択
   的に結合する結合手段と、該分割電極対の各分割電極に
   発生する電流を検出する手段を含み、前記結合手段によ
   り分割電極対の位置が可変とされる、送電用ケーブル接
   続装置の部分放電測定装置。
4. 【請求項４】 前記埋込電極は、前記分割検出電極と同
   様に、複数の分割埋込電極に分割される、請求項１から
   ３のいずれかに記載の送電用ケーブル接続装置の部分放
   電測定装置。