JP3175129B2 - Power cable inspection method - Google Patents

Power cable inspection method

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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】本発明は架橋ポリエチレン絶縁ケ
ーブル(CVケーブル)等の押出し固体絶縁体を有する
高電圧電力ケーブルの掃引検査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 sweep inspection method for a high-voltage power cable having an extruded solid insulator such as a crosslinked polyethylene insulated cable (CV cable).

【0002】[0002]

【従来の技術】押出し固体絶縁体を有する高電圧電力ケ
ーブルのコアの全長品質検査を部分放電測定による掃引
検査で行うことは、すでに長い歴史を有している。これ
には大別して(1)絶縁液又は半導電液中でのシールド
前コアの検査とシールドされたコアのシールド区分検査
の二つの方法がある。(「部分放電検出」F.H.Krenger
著.岡田亨.内藤克彦訳参照)
2. Description of the Related Art Performing a full-length quality inspection of a core of a high-voltage power cable having an extruded solid insulator by a sweep inspection based on partial discharge measurement has a long history. There are roughly two methods for this: (1) inspection of the core before shielding in an insulating liquid or semiconductive liquid and inspection of the shielded section of the shielded core. ("Partial discharge detection" FHKrenger
Author. Okada Toru. (See the translation by Katsuhiko Naito)

【0003】図5は絶縁液中でのシールド前コアの掃引
検査の一例の説明図である。試験電圧に保たれた固定管
状電極42中にシールド前のケーブルコア41を通すもので
ある。管状電極42とケーブルコア41は絶縁槽43に充満さ
れた絶縁液44中に浸漬されているので管中や管端は完全
に満されていて、試験のじゃまになる放電がこの部分で
起こらないようになっている。試験するケーブルは1マ
イル以上に及ぶこともあり、ケーブルリールから電極装
置を通って他のリールへと移動する。ケーブルの内部導
体は接地されている。電極の内径はコア外径の変動を許
す最小の大きさである。電極の端は電位傾度が表面に沿
って一定となるように対数的形状である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of a sweep inspection of a core before shielding in an insulating liquid. The cable core 41 before shielding is passed through the fixed tubular electrode 42 maintained at the test voltage. Since the tubular electrode 42 and the cable core 41 are immersed in the insulating liquid 44 filled in the insulating tank 43, the inside of the tube and the tube end are completely filled, and no discharge that disturbs the test occurs in this portion. It has become. The cable to be tested can extend over a mile and travel from the cable reel through the electrode assembly to another reel. The inner conductor of the cable is grounded. The inner diameter of the electrode is the minimum size that allows the outer diameter of the core to vary. The ends of the electrodes are logarithmic in shape so that the potential gradient is constant along the surface.

【0004】図6は半導電液中でのシールド前コアの掃
引検査の一例の説明図である。ケーブルコア51は絶縁管
53の中に通される。絶縁管53は蒸留水54で満されてお
り、中央には高電圧に保たれ検出器55に接続された金属
電極52が置かれている。絶縁管53の端とケーブルコア51
内の導体は接地されている。このようにして、誘電体に
かかる電圧は中央にいくに従って徐々に高くなる。又水
54はケーブルコア51表面に完全に触れる媒質となるので
ケーブルコア51と電極52間の放電は問題とならない。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a sweep inspection of a core before shielding in a semiconductive liquid. Cable core 51 is an insulating tube
Passed through 53. The insulating tube 53 is filled with distilled water 54, and a metal electrode 52 maintained at a high voltage and connected to a detector 55 is placed in the center. End of insulating tube 53 and cable core 51
The conductors inside are grounded. Thus, the voltage applied to the dielectric gradually increases toward the center. Again
Since 54 serves as a medium that completely touches the surface of the cable core 51, the discharge between the cable core 51 and the electrode 52 does not matter.

【0005】図7はシールドされたコアの掃引検査の一
例の説明図で、図7(イ)は機械的配置図、図7(ロ)
は回路図である。この試験の原理は図に示すように、半
導電シールド部分が高抵抗であるため、切り離された他
の電極とみなしうる金属リールの上をケーブルコア62が
通るようにするのである。ケーブルコア62は接地された
導電性の胴を有するドラム67,68に巻かれており、試験
電圧はケーブルコア62内の導体61に加えられる。実際の
装置においては、ブリッジ69を経て検出器70に接続され
ている2個の試験用リール65,66と、その近くに配置し
た2個の接地リール63が用いられる。2個の試験用リー
ル65,66上の同一長のケーブルコア62b、62cが、同一
誘電損を持った2つの試料としての役割をする。試験用
リールの一方の上での放電はブリッジ点間(図7(ロ)
の点1と2)に電圧パルスを発生する。高電圧部と大地
間、例えば接地リール63やドラム67,68上のケーブルコ
ア62a,62dでの放電は除去される。このようにして、
試験用リール65,66を通っている部分のケーブルコア62
b,62cの放電が検出される。図において、64は案内用
のゴムリールである。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a sweep inspection of a shielded core. FIG. 7A is a mechanical layout diagram, and FIG.
Is a circuit diagram. The principle of this test is to allow the cable core 62 to pass over a metal reel which can be regarded as another separated electrode because the semiconductive shield part has a high resistance as shown in the figure. The cable core 62 is wound on drums 67, 68 having a grounded conductive body, and a test voltage is applied to conductors 61 in the cable core 62. In an actual apparatus, two test reels 65 and 66 connected to the detector 70 via the bridge 69 and two ground reels 63 disposed near the test reels 65 and 66 are used. Cable cores 62b, 62c of the same length on the two test reels 65, 66 serve as two samples having the same dielectric loss. The discharge on one side of the test reel is between the bridge points (Fig. 7 (b)
At points 1 and 2). The discharge between the high voltage part and the ground, for example, the cable cores 62a and 62d on the grounding reel 63 and the drums 67 and 68 is eliminated. In this way,
Cable core 62 passing through test reels 65 and 66
The discharge of b, 62c is detected. In the figure, 64 is a rubber reel for guidance.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図5及び図6に示す絶
縁液中又は半導電液中でのシールド前コアの掃引検査
は、導体を大地電位にすることが出来るため、安全性が
高く良い方法であるが、高電圧ケーブルはケーブルの信
頼性を高めるため、半導電シールド層の押出し成形を固
体絶縁体の押出し成形と同時に行う製造方法をとるた
め、この検査方法は適用できないという問題がある。
The sweep inspection of the core before shielding in the insulating liquid or the semiconductive liquid shown in FIGS. 5 and 6 has high safety because the conductor can be set to the ground potential. However, this method is not applicable to high voltage cables because the method of extruding the semiconductive shield layer and the extrusion of the solid insulator are used in order to increase the reliability of the cable. .

【0007】一方、図7に示すシールドされたコアの掃
引検査は、導体全長に高電圧が印加されるため、端末部
は試験電圧において部分放電を発生しない高品位の端末
を組み立てる必要があると共に、それを回転するケーブ
ルドラム上に設置するため、高電圧ケーブルの場合、設
備が極めて大がかりとなり、66kV以上の送電用ケーブル
では実施されていない。
On the other hand, in the sweep inspection of the shielded core shown in FIG. 7, since a high voltage is applied to the entire length of the conductor, it is necessary to assemble a high-quality terminal that does not generate a partial discharge at the test voltage. However, since it is installed on a rotating cable drum, the equipment is extremely large in the case of a high-voltage cable, and is not implemented with a transmission cable of 66 kV or more.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の問題点を
解消し、安全かつ高感度の部分放電測定が可能な電力ケ
ーブルの検査方法を提供するもので、その特徴は、半導
電シールド層を施した状態の電力ケーブルコアの導体を
接地して上記半導電シールド層の一部に高電圧を印加
し、該高電圧が印加される部分の両側の半導電シールド
層を印加された高電圧を分担するための分圧抵抗として
利用し、さらに前記分圧抵抗として利用される半導電シ
ールド層に少くとも一つ以上の中間電圧印加部を設け、
前記高電圧が印加される部分で部分放電測定を行うこと
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems and provides a method for inspecting a power cable capable of performing a safe and highly sensitive partial discharge measurement. The conductor of the power cable core in a state where the high voltage is applied is grounded, a high voltage is applied to a part of the semiconductive shield layer, and a high voltage is applied to the semiconductive shield layers on both sides of the portion to which the high voltage is applied. used as dividing resistors for sharing a further utilized as the partial pressure resistors Hanshirubedenshi
At least one or more intermediate voltage application sections are provided in the
Partial discharge measurement is performed at a portion where the high voltage is applied .

【0009】[0009]

【作用】図1は本発明検査方法の原理図である。半導電
シールド層が施された状態の電力ケーブルコア2の導体
1を接地しその一部分に、部分放電検出器7及び測定電
極4を通してトランス8より高電圧が印加され、部分放
電が測定される。5は測定の外乱を防止するガード電極
である。このガード電極5と接地電極3の間のケーブル
コア2の半導電シールド層はケーブルの長さ方向に電圧
を分担し、一種の抵抗分担端末として作用する。しか
し、半導電シールド層の抵抗は安定したシールドの機能
を維持するため余り高い値にはできず、半導電シールド
層を流れる電流(厳密には電流による発熱)を現実的な
値に抑えるためには、高電圧ケーブルでは抵抗分圧部と
して10mを超える長さが必要である(ケーブル単位長さ
当りの発熱は印加電圧の2乗に比例し、長さの2乗に反
比例する)。
FIG. 1 shows the principle of the inspection method of the present invention. The conductor 1 of the power cable core 2 provided with the semiconductive shield layer is grounded, and a high voltage is applied to a part of the conductor 1 through the partial discharge detector 7 and the measuring electrode 4 from the transformer 8 to measure the partial discharge. Reference numeral 5 denotes a guard electrode for preventing disturbance in measurement. The semiconductive shield layer of the cable core 2 between the guard electrode 5 and the ground electrode 3 shares a voltage in the length direction of the cable and acts as a kind of resistance sharing terminal. However, the resistance of the semiconductive shield layer cannot be made too high to maintain a stable shield function, and the current flowing through the semiconductive shield layer (strictly, the heat generated by the current) must be kept at a realistic value. In the case of a high-voltage cable, a length exceeding 10 m is required as a resistance voltage dividing portion (heat generation per unit length of the cable is proportional to the square of the applied voltage and inversely proportional to the square of the length).

【0010】ところが、抵抗分圧部即ち接地電極3とガ
ード電極5間が長くなると、図2に示すように半導電シ
ールド層12と導体11間の静電容量13の影響が大きくな
り、高電圧印加部付近に大きな電流が流れ、これが発熱
のネックとなる。この様子を示したのが図3のAであ
る。これを改善するために接地電極3とガード電極5の
間に中間電極6を設け、この部分に適当な電圧を外部か
ら印加することにより、発熱分布は図3のBのように大
幅に改善される。
However, when the resistance voltage dividing portion, that is, the distance between the ground electrode 3 and the guard electrode 5 becomes longer, the influence of the capacitance 13 between the semiconductive shield layer 12 and the conductor 11 increases as shown in FIG. A large current flows in the vicinity of the application section, which becomes a bottleneck of heat generation. FIG. 3A shows this state. In order to improve this, an intermediate electrode 6 is provided between the ground electrode 3 and the guard electrode 5 and an appropriate voltage is externally applied to this portion, whereby the heat generation distribution is greatly improved as shown in FIG. You.

【0011】しかし、例えば500kV ケーブルのような非
常に高電圧のケーブルでは、上述のような平均化を行っ
ても、発熱量(正しくは発熱による温度上昇)を許容値
に抑えるためには数10mの長さが必要になる。このよう
な場合には電圧印加を間欠的に行い、平均発熱量を抑え
ることが効果的である。ケーブルの温度上昇の時定数は
大きいため、例えば10秒課電、90秒非課電とすると、発
熱による温度上昇は、平均発熱量が連続課電の1/10と
なった時のそれとほぼ同じになる。
However, in the case of a very high-voltage cable such as a 500 kV cable, even if the above-described averaging is performed, several tens of meters are required to suppress the amount of heat generation (correctly, temperature rise due to heat generation) to an allowable value. Length is required. In such a case, it is effective to intermittently apply the voltage to suppress the average heat generation. Since the time constant of the temperature rise of the cable is large, for example, if the power is applied for 10 seconds and no power is applied for 90 seconds, the temperature rise due to heat generation is almost the same as that when the average calorific value becomes 1/10 of continuous power application become.

【0012】[0012]

【実施例】図4は前述の原理を具体化した装置の具体例
の説明図である。サプライスタンド21から供給された半
導電シールド層を施した状態の電力ケーブルコア22は、
接地電極23及び中間電極24,25を経てガード電極26に達
する。これらの電極の内部は導電性のブラシあるいはロ
ーラで構成され、ケーブルコア22と摺動可能な状態で電
気的接触を維持する。27,28はいずれも測定電極で、こ
こでは測定電極を2分割し、バランス法を採用してあ
る。29は部分放電検出器である。ガード電極26、測定電
極27、28及び部分放電検出器29は支持碍子32で高電圧で
支持されているため、部分放電検出器29で検出した信号
を測定器31に送るのに光ファイバ30が使用される。33は
課電圧の高圧トランスである。34はコンデンサ型分圧器
で、中間電極24、25に中間電位を供給する。この際、必
要な中間電位を供給できるトランスを用いれば、この分
圧器は不要である。なお、この実施例では中間電位を与
えるための設備を簡略化するために高電圧部で折り返す
構造としたが、図1の原理図のような直線的配置にする
ことも可能である。
FIG. 4 is an explanatory view of a specific example of an apparatus embodying the above principle. The power cable core 22 provided with the semiconductive shield layer supplied from the supply stand 21 includes:
It reaches the guard electrode 26 via the ground electrode 23 and the intermediate electrodes 24 and 25. The inside of these electrodes is formed of a conductive brush or roller, and maintains electrical contact with the cable core 22 in a slidable manner. Reference numerals 27 and 28 denote measuring electrodes. In this case, the measuring electrode is divided into two parts and a balance method is adopted. 29 is a partial discharge detector. Since the guard electrode 26, the measurement electrodes 27 and 28, and the partial discharge detector 29 are supported at a high voltage by the support insulator 32, the optical fiber 30 transmits the signal detected by the partial discharge detector 29 to the measuring device 31. used. 33 is a high voltage transformer of the section voltage. 34 is a capacitor type voltage divider for supplying an intermediate potential to the intermediate electrodes 24 and 25. In this case, if a transformer capable of supplying a necessary intermediate potential is used, the voltage divider is unnecessary. In this embodiment, the structure for applying the intermediate potential is simplified to be folded at the high voltage portion. However, a linear arrangement as shown in the principle diagram of FIG. 1 is also possible.

【0013】[0013]

【発明の効果】部分放電測定においては、測定対象区間
を小さく区分する程高感度の測定ができることが理論的
に明らかにされており、掃引検査の実現が望まれてい
た。しかし、高電圧のケーブルにおいては実現可能な現
実的な手段が見出されていなかったため、これまで、止
むなく感度が必ずしも十分とはいえない全長一括検査が
行われていた。そのような高電圧ケーブルの部分放電測
定に本発明の検査方法を適用することにより、従来より
高感度の部分放電測定が可能となり、高電圧ケーブルの
信頼性向上に効果的である。
According to the partial discharge measurement, it has been theoretically clarified that the more sensitive the section to be measured is, the higher the sensitivity can be measured, and it has been desired to realize a sweep test. However, since a feasible and practical means has not been found for a high-voltage cable, a full-length inspection has been performed until now, which cannot always be said to have sufficient sensitivity. By applying the inspection method of the present invention to such a partial discharge measurement of a high-voltage cable, it is possible to perform a partial-discharge measurement with higher sensitivity than ever before, which is effective for improving the reliability of the high-voltage cable.

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

【図1】本発明の検査方法の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of an inspection method of the present invention.

【図2】抵抗分圧部における静電容量の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a capacitance in a resistance voltage dividing unit.

【図3】抵抗分圧部における静電容量の影響による発熱
量の増加(A)と、これを改善した本発明による発熱量
(B)の比較図である。
FIG. 3 is a comparison diagram of an increase in the amount of heat generated by the influence of the capacitance in the resistance voltage dividing section (A) and an amount of heat generated by the present invention in which the increase is improved (B).

【図4】本発明の検査方法を実現する装置の具体例の説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a specific example of an apparatus for realizing the inspection method of the present invention.

【図5】絶縁液中でのシールド前コアの掃引検査の一例
の説明図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a sweep inspection of a pre-shield core in an insulating liquid.

【図6】半導電液中でのシールド前コアの掃引検査の一
例の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a sweep inspection of a pre-shield core in a semiconductive liquid.

【図7】シールドされたコアの掃引検査の一例の説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of a sweep inspection of a shielded core.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導体 2 半導電シールド付ケーブルコア 3 接地電極 4 測定電極 5 ガード電極 6 中間電極 7 部分放電検出器 8 トランス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conductor 2 Cable core with semiconductive shield 3 Ground electrode 4 Measurement electrode 5 Guard electrode 6 Intermediate electrode 7 Partial discharge detector 8 Transformer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/12 G01N 27/92 H01B 9/02 G01B 7/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G01R 31/12 G01N 27/92 H01B 9/02 G01B 7/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導電シールド層を施した状態の電力ケ
ーブルコアの導体を接地して上記半導電シールド層の一
部に高電圧を印加し、該高電圧が印加される部分の両側
の半導電シールド層を印加された高電圧を分担するため
分圧抵抗として利用し、さらに前記分圧抵抗として利
用される半導電シールド層に少くとも一つ以上の中間電
圧印加部を設け、前記高電圧が印加される部分で部分放
電測定を行うことを特徴とする電力ケーブルの検査方
法。
1. A high voltage is applied to a part of the semiconductive shield layer by grounding a conductor of a power cable core provided with a semiconductive shield layer, and a half of both sides of a portion to which the high voltage is applied. To share the high voltage applied to the conductive shield layer
As a voltage dividing resistor , and further used as the voltage dividing resistor.
A method for inspecting a power cable, comprising: providing at least one or more intermediate voltage applying portions in a semiconductive shield layer to be used, and performing partial discharge measurement in a portion to which the high voltage is applied .
【請求項2】 高電圧の印加を間欠的に行うことにより
半導電シールド層における平均発熱量を小さくすること
を特徴とする請求項1記載の電力ケーブルの検査方法。
2. The power cable inspection method according to claim 1, wherein the average heat generation in the semiconductive shield layer is reduced by intermittently applying a high voltage.
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