JP3108304B2 - 非停電絶縁診断装置 - Google Patents
非停電絶縁診断装置Info
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- JP3108304B2 JP3108304B2 JP07001403A JP140395A JP3108304B2 JP 3108304 B2 JP3108304 B2 JP 3108304B2 JP 07001403 A JP07001403 A JP 07001403A JP 140395 A JP140395 A JP 140395A JP 3108304 B2 JP3108304 B2 JP 3108304B2
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Description
診断を非停電で実施して得た絶縁データを、従来の停電
下における絶縁データと対比換算する非停電絶縁診断装
置に関するものである。
電してメガーによって計測し、傾向管理してきた。非停
電下での絶縁診断により得られた絶縁データはAC固有
のものであるので、これをDCへ換算できれば従来のト
レンドデータを有効活用できる。
び図5を参照しながら説明する。図4及び図5は、例え
ば特願平6−44231号の明細書及び図面に示された
従来の非停電絶縁診断装置の構成及びベクトルを示す図
である。
を単線結線図で示しており、11は電力ケーブル10の
高圧導体、12は電力ケーブル10の遮へい接地層、1
3は電力ケーブル10の端末処理部、14は端末処理部
13の接地層を接地するアース線である。なお、15は
ケーブルラック等の接地部である。
ース線14に磁気的結合される分割形の電流変成器(C
T1)、2は電流変成器1の励磁電源(F)であり、そ
の周波数は商用周波数よりも高く、例えば1035Hz
に選択される。また、3は分割形の零相電流変成器(C
T2)であり、電力ケーブル10の電源側端末処理部1
3において、アース線14と共に一括してクランプされ
ている。
信号ixの中から1035Hzのみの信号を通過させる
バンドパスフィルタと、零相電流変成器3の位相角誤差
を補償する機能をもつ補助回路(A)である。5は補助
回路4からの補正されたix信号と、電流変成器1と励
磁電源2の組み合わせによりアース線14に重量印加さ
れる電圧Vsとを入力することで、高圧電力ケーブル1
0の絶縁指標を演算・表示する絶縁診断計測部(M)で
ある。
置の動作を説明する。アース線14に重量印加される電
圧Vsは電力ケーブル10の遮へい接地層12全体を課
電する。この電圧Vsの課電によって、接地層12と高
圧導体11の間の静電容量CHVおよび絶縁抵抗R HV を経
由して漏れ電流iHVが発生し、また遮へい接地層12の
低圧側絶縁物(図示せず)の静電容量CLVおよび絶縁抵
抗RLVを経由して漏れ電流iLVが発生する。
源側の充分に大きい対地静電容量COを介してほとんど
流れ、また上記漏れ電流iLVは電力ケーブル10の布設
構造物として、例えばケーブルラック等の接地部15へ
流出するので、零相電流変成器3の出力iXは以下のよ
うになる。 iX=(iHV+iLV)+iHV−(iHV+iLV)=iHV
ように、絶縁診断計測部5において、基準電圧信号VS
と同相分のIRとπ/2進みのICに分解され、結果とし
て電力ケーブル10の絶縁指標として有用な誘電正接
(tanδ=IR/IC)、絶縁抵抗(RHV=VS/IR)
および静電容量(CHV=IC/ωVS)がそれぞれ演算、
表示されることになる。ここで、ω=2πfで、fは重
量印加される診断電圧VSの周波数である。
によれば、稼働中の電力ケーブル10の電源側端末処理
部13のアース線14に電流変成器1を、電力ケーブル
10とアース線14に一括して零相電流変成器3をそれ
ぞれクランプ的にセットすることにより、電力ケーブル
10の高圧側の絶縁指標となる誘電正接tanδ、絶縁
抵抗RHVおよび静電容量CHVを計測するので、電力ケー
ブル10の非停電での絶縁診断を安全に遂行できる。
非停電絶縁診断装置では、活線の状態での電力ケーブル
10の絶縁状態を計測可能とし、多くのメリットを与え
るものの、この装置により得られる絶縁抵抗RHVは交流
に対するものであり、この装置が出現するまでに慣用さ
れていた、メガー等による直流絶縁抵抗とは相異なるも
のゆえ、両者を突き合わせたトレンド的な絶縁管理を困
難なものとしているという問題点があった。
めになされたもので、交流絶縁抵抗を直流絶縁抵抗に換
算でき、絶縁抵抗の傾向管理を行うことができる非停電
絶縁診断装置を得ることを目的とする。
縁診断装置は、零相電流変成器の出力信号の位相角誤差
を補正する補助回路と、前記補助回路の補正された信号
と、電流変成器と励磁電源の組み合わせによりアース線
に重量印加される電圧とに基づいて電力ケーブルの交流
絶縁抵抗を求め、この交流絶縁抵抗から当該電力ケーブ
ルの太さ、および長さに依存して、予め登録された変換
係数により直流絶縁抵抗を算出する絶縁診断計測部とを
備えたものである。
は、前記零相電流変成器が、前記電力ケーブルの電源側
端末処理部においてアース線と共に一括してクランプさ
れ、前記電流変成器が、前記電力ケーブルの前記アース
線に磁気的結合されているものである。
は、前記補助回路が、前記零相電流変成器からの出力信
号の中から所定の周波数のみの信号を通過させるバンド
パスフィルタと、前記零相電流変成器の位相角誤差を補
正する機能をもつものである。
は、前記励磁電源が、前記電流変成器を商用周波数より
も高い所定の周波数で励磁するものである。
置は、前記絶縁診断計測部が、前記電力ケーブルの高圧
導体の断面積毎のケーブル長さに対する直流絶縁抵抗と
交流絶縁抵抗の比を記憶する記憶部と、測定対象の電力
ケーブルの高圧導体の断面積とケーブル長さを入力する
操作部とを有するものである。
は、零相電流変成器の出力信号の位相角誤差を補正する
補助回路と、前記補助回路の補正された信号と、電流変
成器と励磁電源の組み合わせによりアース線に重量印加
される電圧とに基づいて電力ケーブルの交流絶縁抵抗を
求め、この交流絶縁抵抗から当該電力ケーブルの太さ、
および長さに依存して、予め登録された変換係数により
直流絶縁抵抗を算出する絶縁診断計測部とを備えたの
で、自動的に交流絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算で
き、トレンド的な絶縁管理を行うことができる。
においては、前記零相電流変成器が、前記電力ケーブル
の電源側端末処理部においてアース線と共に一括してク
ランプされ、前記電流変成器が、前記電力ケーブルの前
記アース線に磁気的結合されているので、自動的に交流
絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算でき、トレンド的な絶
縁管理を行うことができる。
においては、前記補助回路が、前記零相電流変成器から
の出力信号の中から所定の周波数のみの信号を通過させ
るバンドパスフィルタと、前記零相電流変成器の位相角
誤差を補正する機能をもつので、自動的に交流絶縁抵抗
から直流絶縁抵抗に換算でき、トレンド的な絶縁管理を
行うことができる。
においては、前記励磁電源が、前記電流変成器を商用周
波数よりも高い所定の周波数で励磁するので、自動的に
交流絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算でき、トレンド的
な絶縁管理を行うことができる。
置においては、前記絶縁診断計測部が、前記電力ケーブ
ルの高圧導体の断面積毎のケーブル長さに対する直流絶
縁抵抗と交流絶縁抵抗の比を記憶する記憶部と、測定対
象の電力ケーブルの高圧導体の断面積とケーブル長さを
入力する操作部とを有するので、自動的に交流絶縁抵抗
から直流絶縁抵抗に換算でき、トレンド的な絶縁管理を
行うことができる。
図3を参照しながら説明する。図1〜図3は、この実施
例1の絶縁抵抗の交直換算を説明するための図である。
なお、この実施例1の構成は絶縁診断計測部5Aを除き
従来と同様である。また、各図中、同一符号は同一又は
相当部分を示す。
ーブルの長さを横軸としたとき、電力ケーブル10の絶
縁抵抗の直流値RDCと交流値RACの比αを縦軸として示
したものである。
線のデータを記憶するRAM等の記憶部と、ケーブル長
さとそのケーブルの高圧導体11の断面積Sを入力する
テンキー等の操作部を備える。
同様の方法により得られた交流絶縁抵抗が100MΩの
とき、電力ケーブル10の高圧導体11の断面積Sが3
8mm2であれば、絶縁診断計測部5Aは、α=55を採
用することにより直流絶縁抵抗を5500MΩと推定す
る。
8、60、100、150mm2に対応)は、図2に示す
従来から慣用されてきた直流絶縁抵抗RDC、および交流
誘電正接tanδの判定基準を基に以下の手順により導
出された。
Xと絶縁抵抗RXの並列等価回路で表せば、交流誘電正接
tanδは、次の式1で演算される。 tanδ=1/(2πf・CX・RX) … 式1 ここで、fは交流課電の周波数である。
れば、 RAC=1/(2πf・CX・tanδ) … 式2 となるので、図2の要注意レベルのtanδの判定基準
(0.5%以上)から、電力ケーブルの交流絶縁抵抗R
AC の許容値は図3のR AC 欄に記載の数値のようになる。
例えぱ、図3において太さ38mm 2 、長さ100mの
CV−3芯ケーブルの場合、ケーブルの対地静電容量C
X は10m当たりのCが図3上欄に記載のように3.3
nF/10mであるので、C X =33nFである。式2
からR AC を求めると、R AC =1/(2π・50HZ・3
3nF・0.5%)=19.3MΩとなる。一方、要注
意レベルの直流絶縁抵抗の許容値R DC は図2記載のよう
に2000MΩである。ケーブルの絶縁不良個所はその
長さに依らず局所であると考えられ、したがってR DC は
ケーブルの長さ、太さに依らない。このようにして求め
られるR AC と、R DC の値の逆比αを上記例示の場合で計
算すると、α=2000MΩ/19.3MΩ=104と
なる。このようにして、各種の太さと長さのケーブルに
ついて導出したR AC と、αの値を図3の相当する部分に
記載している。
のCVケーブル10m長当たりの3相キャパシタンス
(nF)を示している。図1の6本の曲線は図3記載の
6種類の太さの電力ケーブルのαの値をケーブル長さに
対して描いたものである。これらの曲線は図2の電力ケ
ーブルの交流および直流の絶縁劣化の判定基準をべ一ス
として推定されたものであるので、実際の電力ケーブル
でこのようなR DC /R AC =αなる関係が、一般的に成立
するのかが懸念される。図1のプロットは発明者が実際
に稼働中の高圧電力ケーブル10について、停電して測
定したR DC の値と、非停電で測定したR AC の値の比を示
している。△印は太さ22mm 2 、○印は38mm 2 、×
印は150mm 2 の電力ケーブルであるが、上記の該当
する曲線との一致は良好である。
Aにより、得られた交流絶縁抵抗RACを高精度で直流絶
縁抵抗RDCに自動的に換算できるという効果が得られ
る。
ブル10についてのα=RDC/RACの換算を導出した
が、特別高圧用の電力ケーブルについても同様に導出で
き、同じ効果をもたらすことができる。
以上説明したとおり、零相電流変成器の出力信号の位相
角誤差を補正する補助回路と、前記補助回路の補正され
た信号と、電流変成器と励磁電源の組み合わせによりア
ース線に重量印加される電圧とに基づいて電力ケーブル
の交流絶縁抵抗を求め、この交流絶縁抵抗から当該電力
ケーブルの太さ、および長さに依存して、予め登録され
た変換係数により直流絶縁抵抗を算出する絶縁診断計測
部とを備えたので、自動的に交流絶縁抵抗から直流絶縁
抵抗に換算でき、トレンド的な絶縁管理を行うことがで
きるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記零相電流変成器が、前記
電力ケーブルの電源側端末処理部においてアース線と共
に一括してクランプされ、前記電流変成器が、前記電力
ケーブルの前記アース線に磁気的結合されているので、
自動的に交流絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算でき、ト
レンド的な絶縁管理を行うことができるという効果を奏
する。
は、以上説明したとおり、前記補助回路が、前記零相電
流変成器からの出力信号の中から所定の周波数のみの信
号を通過させるバンドパスフィルタと、前記零相電流変
成器の位相角誤差を補正する機能をもつので、自動的に
交流絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算でき、トレンド的
な絶縁管理を行うことができるという効果を奏する。
は、以上説明したとおり、前記励磁電源が、前記電流変
成器を商用周波数よりも高い所定の周波数で励磁するの
で、自動的に交流絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算で
き、トレンド的な絶縁管理を行うことができるという効
果を奏する。
置は、以上説明したとおり、前記絶縁診断計測部が、前
記電力ケーブルの高圧導体の断面積毎のケーブル長さに
対する直流絶縁抵抗と交流絶縁抵抗の比を記憶する記憶
部と、測定対象の電力ケーブルの高圧導体の断面積とケ
ーブル長さを入力する操作部とを有するので、自動的に
交流絶縁抵抗から直流絶縁抵抗に換算でき、トレンド的
な絶縁管理を行うことができるという効果を奏する。
数を示す換算図である。
絶縁劣化の判定基準を示す図である。
および太さのα=RDC/RACを演算した結果を示す図で
ある。
図である。
クトル図である。
4 補助回路、5A絶縁診断測定部。
Claims (5)
- 【請求項1】 零相電流変成器の出力信号の位相角誤差
を補正する補助回路、及び前記補助回路の補正された信
号と、電流変成器と励磁電源の組み合わせによりアース
線に重量印加される電圧とに基づいて電力ケーブルの交
流絶縁抵抗を求め、この交流絶縁抵抗から当該電力ケー
ブルの太さ、および長さに依存して、予め登録された変
換係数により直流絶縁抵抗を算出する絶縁診断計測部を
備えた非停電絶縁診断装置。 - 【請求項2】 前記零相電流変成器は、前記電力ケーブ
ルの電源側端末処理部においてアース線と共に一括して
クランプされ、前記電流変成器は、前記電力ケーブルの
前記アース線に磁気的結合されていることを特徴とする
請求項1記載の非停電絶縁診断装置。 - 【請求項3】 前記補助回路は、前記零相電流変成器か
らの出力信号の中から所定の周波数のみの信号を通過さ
せるバンドパスフィルタと、前記零相電流変成器の位相
角誤差を補正する機能をもつことを特徴とする請求項1
記載の非停電絶縁診断装置。 - 【請求項4】 前記励磁電源は、前記電流変成器を商用
周波数よりも高い所定の周波数で励磁することを特徴と
する請求項1記載の非停電絶縁診断装置。 - 【請求項5】 前記絶縁診断計測部は、前記電力ケーブ
ルの高圧導体の断面積毎のケーブル長さに対する直流絶
縁抵抗と交流絶縁抵抗の比を記憶する記憶部と、測定対
象の電力ケーブルの高圧導体の断面積とケーブル長さを
入力する操作部とを有することを特徴とする請求項1記
載の非停電絶縁診断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07001403A JP3108304B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 非停電絶縁診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07001403A JP3108304B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 非停電絶縁診断装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08189941A JPH08189941A (ja) | 1996-07-23 |
JP3108304B2 true JP3108304B2 (ja) | 2000-11-13 |
Family
ID=11500533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07001403A Expired - Fee Related JP3108304B2 (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 非停電絶縁診断装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3108304B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105629136B (zh) * | 2015-12-28 | 2019-02-26 | 国网甘肃省电力公司金昌供电公司 | 电缆绝缘状态在线自动监测与诊断系统 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP07001403A patent/JP3108304B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08189941A (ja) | 1996-07-23 |
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