JP3351304B2 - System for detecting the applied voltage polarity of a cable line and the system for detecting the breakdown position of a cable line - Google Patents

System for detecting the applied voltage polarity of a cable line and the system for detecting the breakdown position of a cable line

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JP3351304B2
JP3351304B2 JP21285697A JP21285697A JP3351304B2 JP 3351304 B2 JP3351304 B2 JP 3351304B2 JP 21285697 A JP21285697 A JP 21285697A JP 21285697 A JP21285697 A JP 21285697A JP 3351304 B2 JP3351304 B2 JP 3351304B2
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Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はケーブル線路の絶縁
破壊時の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路
の絶縁破壊位置の検出システムに関し、特に、絶縁接続
部(IJB)を使用した長距離ケーブル線路における課
電圧の極性と絶縁破壊の位置を検出する検出システムに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for detecting a voltage polarity at the time of insulation breakdown of a cable line and a system for detecting a breakdown position of the cable line, and more particularly to a long-distance cable line using an insulated connection (IJB). The present invention relates to a detection system for detecting the polarity of the applied voltage and the position of the dielectric breakdown in the apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のケーブル線路の絶縁破壊位置の検
出システムとして、例えば、実開平4−59483号公
報に示されるものがある。このケーブル線路の絶縁破壊
位置の検出システムは、ケーブル線路の両終端に、サー
ジ電流を磁界により検出する光磁界センサを各々設け、
これらの光磁界センサを光ファイバケーブルを介して測
定器に接続した構成を有する。この測定器は、光源、光
電変換素子、A/D変換器、メモリ回路およびCPUか
ら構成されている。ケーブル線路で絶縁破壊が起きる
と、絶縁破壊が起きた箇所で発生したサージ電流を両端
の光磁界センサで検出し、その検出したサージ電流波形
を光ファイバケーブルを介して測定器に送る。光磁界セ
ンサからのサージ電流波形は、測定器の光電変換素子に
入力され、A/D変換器でディジタルデータに変換さ
れ、メモリ回路に記憶される。メモリ回路に記憶された
ディジタルデータのサージ電流波形を基に絶縁破壊位置
を検出する。
2. Description of the Related Art As a conventional system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line, for example, there is one disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-59483. This system for detecting the insulation breakdown position of the cable line is provided at each end of the cable line with an optical magnetic field sensor for detecting a surge current by a magnetic field,
These optical magnetic field sensors are connected to a measuring instrument via an optical fiber cable. This measuring instrument includes a light source, a photoelectric conversion element, an A / D converter, a memory circuit, and a CPU. When a dielectric breakdown occurs in a cable line, a surge current generated at a location where the dielectric breakdown has occurred is detected by the optical magnetic field sensors at both ends, and the detected surge current waveform is sent to a measuring instrument via an optical fiber cable. The surge current waveform from the optical magnetic field sensor is input to the photoelectric conversion element of the measuring device, converted into digital data by the A / D converter, and stored in the memory circuit. A dielectric breakdown position is detected based on a surge current waveform of digital data stored in the memory circuit.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のケーブ
ル線路の絶縁破壊位置の検出システムによると、サージ
電流を検出する光磁界センサがケーブル線路の両端に配
置され、光磁界センサの出力は、光ファイバケーブルで
伝送された後、サージ電流波形を基に絶縁破壊位置を検
出するものであるので、複数の接続部を有する長距離ケ
ーブル線路における正確な絶縁破壊位置を検出するのは
困難であるという問題がある。また、常時、システムを
動作状態にしておく必要があるという問題もある。ま
た、絶縁破壊事故が発生すると、その強大なエネルギー
によって電磁波障害が生じ、その障害によって測定系の
正常な動作が困難になり、誤動作することが多いという
問題がある。
However, according to the conventional system for detecting the breakdown position of a cable line, optical magnetic field sensors for detecting a surge current are arranged at both ends of the cable line, and the output of the optical magnetic field sensor is Since it is intended to detect the breakdown position based on the surge current waveform after being transmitted by the fiber cable, it is difficult to detect the exact breakdown position in a long cable line having a plurality of connection parts. There's a problem. Another problem is that it is necessary to keep the system in an operating state at all times. Further, when an insulation breakdown accident occurs, there is a problem that electromagnetic waves are generated due to the strong energy, and the failures make normal operation of the measurement system difficult and often cause malfunctions.

【0004】従って、本発明の目的は、長距離ケーブル
線路においても、簡単な構成により誤動作が少なく、か
つ,高精度に絶縁破壊位置を検出することができるケー
ブル線路の絶縁破壊位置の検出システムおよびその検出
システムに利用できるケーブル線路の課電圧極性の検出
システムを提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a system for detecting a breakdown position of a cable line capable of detecting a breakdown position with high accuracy and a high accuracy even in a long cable line with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a system for detecting the applied voltage polarity of a cable line that can be used for the detection system.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、ケーブル導体に課電されている課電圧の
極性を各相の絶縁接続部のシースに接続されたクロスボ
ンド線に流れる電流に基づいて検出するケーブル線路の
課電圧極性の検出システムにおいて、第1の絶縁接続部
のシースに接続された第1のクロスボンド線の電流を検
出する第1の検出手段と、前記第1の絶縁接続部のシー
スに電気的に連通した隣接する第2の絶縁接続部のシー
スに接続された第2のクロスボンド線の電流を検出する
第2の検出手段と、前記第1および第2の検出手段によ
って検出されたそれぞれの電流のベクトル和の電流によ
って磁鋼片を磁化する磁化手段を備え、前記磁鋼片の磁
化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課電圧の極性を検
出するケーブル線路の課電圧極性の検出システムを提供
する。
According to the present invention, in order to achieve the above object, a polarity of a voltage applied to a cable conductor is changed to a cross bond wire connected to a sheath of an insulating connection of each phase. In a system for detecting a voltage imposed polarity of a cable line which detects based on a flowing current, a first detecting means for detecting a current of a first cross bond wire connected to a sheath of a first insulated connecting portion; A second detecting means for detecting a current of a second cross-bond wire connected to a sheath of an adjacent second insulating connection electrically connected to the sheath of the first insulating connection; 2. Magnetizing means for magnetizing the magnetic steel piece by the current of the vector sum of the respective currents detected by the detecting means of No. 2 and detecting the polarity of the imposed voltage at the time of dielectric breakdown of the line from the polarity of the magnetization of the magnetic steel piece. Cable line Providing the division voltage polarity detection system.

【0006】また、本発明は上記の目的を達成するた
め、ケーブル線路の絶縁接続部のシース間のサージ電圧
あるいはサージ電流に基づいて絶縁破壊位置を検出する
ケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システムにおいて、
絶縁破壊事故が発生したとき、前記サージ電圧あるいは
前記サージ電流に基づいて磁鋼片、磁気テーブ等の磁気
記録手段を磁化して記録する記録手段と、前記絶縁破壊
事故が発生したときの前記ケーブル線路に課電されてい
た課電圧の極性を検出する極性検出手段とを備え、前記
記録手段の磁化の極性および大きさと、前記極性検出手
段によって検出された前記課電圧の極性から前記絶縁破
壊事故の方向および距離を検出するケーブル線路の絶縁
破壊位置の検出システムを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line which detects a dielectric breakdown position based on a surge voltage or a surge current between sheaths of an insulated connecting portion of the cable line. ,
A recording means for magnetizing and recording magnetic recording means such as a magnetic steel piece or a magnetic tape based on the surge voltage or the surge current when the dielectric breakdown accident occurs, and the cable when the dielectric breakdown accident occurs And a polarity detecting means for detecting the polarity of the applied voltage applied to the line, wherein the dielectric breakdown accident is determined from the polarity and magnitude of the magnetization of the recording means and the polarity of the applied voltage detected by the polarity detecting means. Provided is a system for detecting a breakdown position of a cable line for detecting a direction and a distance of a cable line.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のケーブル線路の
絶縁破壊位置の検出システムの第1の実施の形態を示
す。このシステムは、電力ケーブル線路1の長さ方向に
設けられた複数の絶縁接続部2(1つのみ図示)に、絶
縁破壊検出回路3(1つのみ図示)をそれぞれ接続し、
各絶縁破壊検出回路3を光ファイバケーブル4(1つの
み図示)によって集中監視所(例えば変電所)5にそれ
ぞれ接続したものである。絶縁接続部2は、絶縁筒2a
の両側に位置するシース2bの外側に金属箔電極2cを
設け、金属箔電極2cをリード線2dによってハイパス
フィルタ(以下「フィルタ」という)30を介して絶縁
破壊検出回路3に接続したものである。
FIG. 1 shows a first embodiment of a system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line according to the present invention. In this system, an insulation breakdown detection circuit 3 (only one is shown) is connected to a plurality of insulation connection parts 2 (only one is shown) provided in the length direction of the power cable line 1, respectively.
Each of the insulation breakdown detection circuits 3 is connected to a central monitoring station (for example, a substation) 5 by an optical fiber cable 4 (only one is shown). The insulated connecting portion 2 includes an insulating tube 2a
The metal foil electrode 2c is provided outside the sheath 2b located on both sides of the metal foil electrode 2c, and the metal foil electrode 2c is connected to the insulation breakdown detection circuit 3 via a high-pass filter (hereinafter, referred to as "filter") 30 by a lead wire 2d. .

【0008】絶縁破壊検出回路3は、フィルタ30に接
続された磁気ホールド部33と、消磁回路34と、磁気
抵抗効果素子35と、発光ダイオード36と、磁気抵抗
素子35および発光ダイオード36と直列に接続された
直流電源37とを備え、絶縁接続部2の金属箔電極2c
間に発生したサージ性電気エネルギー(以下「サージエ
ネルギー」と略す。)を検出するものである。サージエ
ネルギーの検出は、基本的には、微小な部分放電パルス
の検出と同じ要領である(勝田,遠藤,他3名:「超高
圧長尺CVケーブル線路の活線部分放電検出法の開
発」,電学論,Vol.111−B,No.11,P1
223,Nov.,1991)。
The dielectric breakdown detecting circuit 3 includes a magnetic holding unit 33 connected to the filter 30, a degaussing circuit 34, a magnetoresistive element 35, a light emitting diode 36, and a serial connection with the magnetoresistive element 35 and the light emitting diode 36. And a DC power supply 37 connected thereto, and the metal foil electrode 2 c of the insulated connection portion 2.
It detects the surge electric energy (hereinafter, abbreviated as "surge energy") generated between them. The detection of surge energy is basically the same as the detection of minute partial discharge pulses (Katsuta, Endo, et al .: "Development of a method for detecting a live-line partial discharge of an ultra-high voltage long CV cable line"). Vol.111-B, No. 11, P1.
223, Nov. , 1991).

【0009】フィルタ30は、サージエネルギー中の所
定の高周波成分、例えば、1MHz以上の成分を検出す
る。絶縁破壊事故が発生すると、例えば、数100m離
れて隣接する他の絶縁接続部2にもサージエネルギーが
伝播するが、検出するサージエネルギーの周波数成分を
高周波成分のみに限定することにより、高周波成分は急
激に減衰するので、隣接の絶縁接続部2に到達するエネ
ルギーが小さくなり、絶縁破壊を起こした絶縁接続部2
と絶縁破壊を起こしていない正常な絶縁接続部2との識
別が容易となる。
The filter 30 detects a predetermined high-frequency component in the surge energy, for example, a component of 1 MHz or more. When an insulation breakdown accident occurs, for example, surge energy propagates to another insulated connecting portion 2 that is several hundred meters away, but the frequency component of the detected surge energy is limited to only the high-frequency component. Since the energy is rapidly attenuated, the energy reaching the adjacent insulating connection 2 is reduced, and the insulation connecting
This makes it easy to distinguish between a normal insulation connection portion 2 where no insulation breakdown has occurred.

【0010】磁気ホールド部33は、磁鋼片33aと、
磁鋼片33aの磁極を閉ループにするヨーク33bと、
磁鋼片33aを着磁する励磁コイル33cとを備えてい
る。磁鋼片33aへの着磁は、雷電流の記録と同じ要領
で行うことができる。(電気学会:「電気工学ハンドブ
ック」,P1301,昭和60年2月)。
The magnetic holding part 33 includes a magnetic steel piece 33a,
A yoke 33b for closing the magnetic pole of the magnetic steel piece 33a in a closed loop;
An exciting coil 33c for magnetizing the magnetic steel piece 33a. The magnetization of the magnetic steel piece 33a can be performed in the same manner as the recording of the lightning current. (The Institute of Electrical Engineers of Japan: “Electrical Engineering Handbook”, P1301, February 1985).

【0011】消磁回路34は、一旦着磁した磁鋼片33
aを消磁する消磁用コイル34aと、消磁信号の入力に
よって消磁用コイル34aを駆動する駆動回路34bと
を備えている。
The degaussing circuit 34 includes a magnetic steel piece 33 once magnetized.
a degaussing coil 34a for degaussing a, and a drive circuit 34b for driving the degaussing coil 34a by inputting a degaussing signal.

【0012】磁気抵抗効果素子35は、磁鋼片33aの
周上、あるいは磁鋼片33aとヨーク33bとの間に挿
入配置され、磁界により電気抵抗が増加する特性を有し
ている。
The magnetoresistive effect element 35 is disposed on the periphery of the magnetic steel piece 33a or between the magnetic steel piece 33a and the yoke 33b, and has a characteristic of increasing electric resistance by a magnetic field.

【0013】集中監視所5は、発光ダイオード36から
の光信号を光ファイバケーブル4を介して受信するホト
ダイオード50と、ホトダイオード50の光電流に応じ
たサージエネルギー強度及び極性を表示するサージエネ
ルギー強度及び極性表示部51と、ホトダイオード50
およびサージエネルギー強度及び極性表示部51と直列
に接続された直流電源52とを備えている。
The centralized monitoring station 5 includes a photodiode 50 for receiving an optical signal from the light emitting diode 36 via the optical fiber cable 4, a surge energy intensity indicating the photocurrent of the photodiode 50, and a surge energy intensity indicating the polarity. Polarity display section 51, photodiode 50
And a DC power supply 52 connected in series with the surge energy intensity and polarity display section 51.

【0014】電力ケーブル線路1は集中監視所5として
の変電所から給電されており、変電所において、電力ケ
ーブル線路1の導体(図示せず)に対地電圧測定用変圧
器(以下「変圧器」という)60が接続され、変圧器6
0に電力ケーブル線路1の課電圧波形を記録するディジ
タルオシロスコープ70が接続されている。
The power cable line 1 is supplied with power from a substation as a centralized monitoring station 5, and a conductor (not shown) of the power cable line 1 is connected to a conductor (not shown) for ground voltage measurement at the substation. 60) is connected and the transformer 6
At 0, a digital oscilloscope 70 for recording the applied voltage waveform of the power cable line 1 is connected.

【0015】この絶縁破壊位置の検出システムにおい
て、電力ケーブル線路1の何れかの絶縁接続部2におい
て絶縁破壊事故が発生すると、その絶縁接続部2の金属
箔電極2c,2c間に、強力な低周波〜高周波の広帯域
の周波数成分を含むサージ電圧(サージエネルギー)が
発生する。このサージエネルギー中の1MHz以上の成
分が、シース2bと金属箔電極2cとの間の静電容量、
およびフィルタ30によって検出される。検出されたサ
ージエネルギーは励磁コイル33cに流れる。磁鋼片3
3aは、励磁コイル33cに流れるパルス電流の大きさ
に応じて着磁する。磁気抵抗効果素子35は、磁鋼片3
3aの着磁の強さ及び極性に応じた磁界により電気抵抗
が変化する。この抵抗変化により、直流電源37から直
流電圧が供給されて発光している発光ダイオード36の
電流が変化し、発光ダイオード36の発光強度が変化す
る。発光ダイオード36は、着磁の強さ及び極性に依存
した光強度の光信号を光ファイバケーブル4を介して集
中監視所5に伝送する。集中監視所5のホトダイオード
50は、発光ダイオード36からの光信号を受信し、直
流電源が供給されて所定の輝度で発光しているサージエ
ネルギー強度及び極性表示部51の電流が変化し、輝度
が変化する。
In this system for detecting a dielectric breakdown position, when a dielectric breakdown accident occurs at any of the insulated connecting portions 2 of the power cable line 1, a strong low voltage is applied between the metal foil electrodes 2c of the insulated connecting portion 2. A surge voltage (surge energy) including a wide frequency component of a high frequency to a high frequency is generated. A component of 1 MHz or more in the surge energy is a capacitance between the sheath 2b and the metal foil electrode 2c,
And the filter 30. The detected surge energy flows to the exciting coil 33c. Magnetic steel slab 3
3a is magnetized according to the magnitude of the pulse current flowing through the exciting coil 33c. The magnetoresistive element 35 is a magnetic steel piece 3
The electric resistance changes by a magnetic field corresponding to the strength and polarity of the magnetization of 3a. Due to this resistance change, the current of the light emitting diode 36 that emits light when a DC voltage is supplied from the DC power supply 37 changes, and the light emission intensity of the light emitting diode 36 changes. The light emitting diode 36 transmits an optical signal having a light intensity depending on the strength and polarity of magnetization to the centralized monitoring station 5 via the optical fiber cable 4. The photodiode 50 of the centralized monitoring station 5 receives the optical signal from the light emitting diode 36, the DC power is supplied, and the surge energy intensity and the current of the polarity display unit 51 which emit light at a predetermined luminance change, and the luminance is reduced. Change.

【0016】図2は、絶縁破壊事故が発生したとき、変
電所の変圧器60を介して課電圧波形を観測しているデ
ィジタルオシロスコープ70の記録波形を示す。この記
録波形は、課電圧が正極性のとき(時間t0 )絶縁破壊
事故が発生したことを表わしている。ここで、図1の絶
縁接続部2の右側で絶縁破壊事故が発生したとすると、
磁鋼片33aはその右側(磁気抵抗効果素子35に近い
部分)がN極に、その反対側がS極に磁化される。ま
た、磁化の大きさは事故点までの距離に反比例する。集
中監視所5は、その情報をサージエネルギー強度及び極
性表示部51の表示内容で知ることができる。事故点が
絶縁接続部2の右側で起きているので、右側の金属箔電
極2cに正極性のサージが誘起され、サージエネルギー
強度及び極性表示部51は正極性に対応した表示を行
う。このようにして、事故発生側の電力ケーブル線路1
の課電圧の極性と、表示部51の表示効果に基づいて事
故点を正確に特定することができる。事故点を特定した
後、磁鋼片33aは消磁回路34によって消磁される。
FIG. 2 shows a recorded waveform of the digital oscilloscope 70 observing the applied voltage waveform via the transformer 60 of the substation when an insulation breakdown accident occurs. This recording waveform indicates that the breakdown occurred when the applied voltage was positive (time t 0 ). Here, if a dielectric breakdown accident occurs on the right side of the insulating connection part 2 in FIG.
The magnetic steel piece 33a is magnetized to the N pole on the right side (the part near the magnetoresistive element 35) and to the S pole on the opposite side. The magnitude of the magnetization is inversely proportional to the distance to the accident point. The centralized monitoring station 5 can know the information from the display content of the surge energy intensity and polarity display section 51. Since the accident point occurs on the right side of the insulating connection portion 2, a positive surge is induced in the right metal foil electrode 2c, and the surge energy intensity and polarity display section 51 performs display corresponding to the positive polarity. Thus, the power cable line 1 on the accident side
The fault point can be accurately specified based on the polarity of the imposed voltage and the display effect of the display unit 51. After specifying the accident point, the magnetic steel piece 33a is demagnetized by the degaussing circuit 34.

【0017】図3は、本発明のケーブル線路の絶縁破壊
位置の検出システムの第2の実施の形態を示し、図1と
同一の部分には同一の引用数字を付したので、重複する
説明は省略するが、磁気抵抗素子に代えてホール効果素
子35Aが使用されている構成において相違する。
FIG. 3 shows a second embodiment of the system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Although omitted, the configuration is different in that a Hall effect element 35A is used instead of the magnetoresistive element.

【0018】図3において、絶縁接続部2の絶縁筒2a
の両側の防蝕シース2bの外側に金属箔電極2cを設
け、フィルタ30を通してケーブル絶縁層の地絡事故に
よって生じる急峻な単極性パルスの高周波成分のみを取
り出し、それにより磁鋼片33aを磁化させる。ここ
で、絶縁接続部2の絶縁筒2aの右側方向でケーブル課
電圧の正極性位相で絶縁破壊が生じると、磁鋼片33a
のホール効果素子35Aに隣接する側がN極に磁化され
るものと仮定する。
In FIG. 3, the insulating tube 2a of the insulating connecting portion 2
A metal foil electrode 2c is provided on the outer side of the anticorrosion sheath 2b on both sides, and only a high-frequency component of a steep unipolar pulse caused by a ground fault in the cable insulating layer is extracted through the filter 30, thereby magnetizing the magnetic steel piece 33a. Here, if insulation breakdown occurs in the positive direction of the cable application voltage in the rightward direction of the insulating cylinder 2a of the insulating connection portion 2, the magnetic steel piece 33a
It is assumed that the side adjacent to the Hall effect element 35A is magnetized to the N pole.

【0019】この磁化の大きさは、絶縁接続部2から破
壊点までの距離によりサージ電圧の減衰量が変化するの
で、距離に依存した強さに磁化される。この磁化の極性
および大きさをホール効果素子35Aで検出し、その情
報を、例えば、発行ダイオード36、光ファイバケーブ
ル4、ホトダイオード50を介して集中監視所5へ伝送
させる。集中監視所5では、課電圧位相検出用変圧器6
0の課電圧波形の絶縁破壊が生じた瞬間の波形がディジ
タルオシロスコープ70に記録され、図2に示したよう
に、正極性で絶縁破壊が生じたことがわかる。
The magnitude of the magnetization changes depending on the distance from the insulating connection portion 2 to the break point, and the amount of attenuation of the surge voltage changes. The polarity and magnitude of this magnetization are detected by the Hall effect element 35A, and the information is transmitted to the central monitoring station 5 via, for example, the emitting diode 36, the optical fiber cable 4, and the photodiode 50. In the centralized monitoring station 5, the transformer 6 for detecting the voltage phase
The waveform at the moment when the insulation breakdown of the imposed voltage waveform of 0 occurs is recorded on the digital oscilloscope 70, and as shown in FIG. 2, it can be seen that the insulation breakdown occurred due to the positive polarity.

【0020】この絶縁破壊時の課電圧が正極性の場合、
右側の金属箔電極2cに正極性サージが誘起し、ホトト
ランジスタ50の出力が正極性の場合に絶縁接続部2の
右側方向が絶縁破壊方向になる。課電圧極性および磁化
の極性が逆になれば、それぞれについて逆方向となる。
また、サージの磁化の強さ、つまり、ホトトランジスタ
50の出力電圧の大きさが絶縁接続部2から破壊点まで
の距離に依存するので、これらの関係から破壊点が特定
される。磁鋼片33aに磁化された状態は、必要に応じ
て、消磁コイル34aにより消磁される。
When the applied voltage at the time of the dielectric breakdown is positive,
When a positive surge is induced in the right metal foil electrode 2c and the output of the phototransistor 50 has a positive polarity, the rightward direction of the insulated connecting portion 2 becomes the dielectric breakdown direction. If the applied voltage polarity and the magnetization polarity are reversed, the respective directions will be reversed.
Further, since the magnitude of the magnetization of the surge, that is, the magnitude of the output voltage of the phototransistor 50 depends on the distance from the insulating connection portion 2 to the breaking point, the breaking point is specified from these relationships. The magnetized state of the magnetic steel piece 33a is demagnetized by the degaussing coil 34a as necessary.

【0021】図4は本発明の電力ケーブル線路の絶縁破
壊位置の検出システムの第3の実施の形態を示す。図1
では、箔電極2cを使用したが、ここでは、シース間橋
絡アレスター90の回路に流れるサージ電流を高周波変
成器80で検出するようにしている。高周波変成器80
で検出したサージ電流を図1の検出回路3に適用しても
良いが、消磁回路を有しない磁鋼片を磁化し、専用の解
析器によって着磁量および極性を測定することによりサ
ージの方向および大きさを検出することもできる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the system for detecting a dielectric breakdown position of a power cable line according to the present invention. FIG.
In the above, the foil electrode 2c is used. Here, the surge current flowing in the circuit of the inter-sheath bridging arrester 90 is detected by the high-frequency transformer 80. High frequency transformer 80
1 may be applied to the detection circuit 3 of FIG. 1, but the direction of the surge is measured by magnetizing a magnetic steel piece having no degaussing circuit and measuring the amount of magnetization and polarity by a dedicated analyzer. And size can also be detected.

【0022】図1では、絶縁破壊事故が発生したとき、
変電所に設置した変圧器60に接続されたディジタルオ
シロスコープ70から課電圧の極性を検出したが、変電
所の課電圧測定用の計器用変圧器は、変電所の中枢の重
要設備であるので、可能であれれば、そこから課電圧情
報を入力しないことが望ましい。何故ならば、変電所の
設備の信頼性を低下させる恐れがあるからである。この
ような背景より、以下に、変電所の設備を利用しないで
課電圧の極性を検出するケーブル線路の課電圧極性の検
出システムを説明する。
In FIG. 1, when an insulation breakdown accident occurs,
Although the polarity of the applied voltage was detected from the digital oscilloscope 70 connected to the transformer 60 installed at the substation, the instrument transformer for measuring the applied voltage at the substation is an important equipment at the center of the substation. If possible, it is desirable not to input application voltage information from there. This is because the reliability of the substation equipment may be reduced. With this background, a system for detecting the polarity of the applied voltage of the cable line, which detects the polarity of the applied voltage without using the equipment of the substation, will be described below.

【0023】図5はこのケーブル線路の課電圧極性の検
出システムを示す。この検出システムにおいて、電力ケ
ーブル線路はU相、V相、W相の3相によって構成さ
れ、各相は導体10U,10V,10Wとシース11
U,11V,11Wを有し、各導体と各シースの間に静
電容量Cが形成されている。導体10U,10V,10
Wは導体接続部Jによって接続され、シース11U,1
1V,11Wは絶縁接続部に絶縁筒2aを有する。各シ
ースは、クロスボンド線12UV,12UW,12V
W,13UV,13UW,13VWによって接続されて
いる。クロスボンド線12UWにはシース電流測定用変
流器(以下「CT」という)15aが結合し、クロスボ
ンド線13UVにはCT15bが結合している。平成8
年電気学会全国大会の「1717部分放電測定における
ケーブル線路電圧位相の現地取り込み法の開発」に記載
されているように、クロスボンド線によって直列に接続
されているシースの各区間には同一の電流が流れる。こ
の電流は、導体10U,10V,10Wの負荷電流によ
って誘導するシース回路起電力の各相の不平衡分によっ
て流れるものであり、また、各相ケーブル課電圧によっ
て静電容量Cに流れる充電電流の不平衡分がシース回路
電流のベクトル和として流れる。U相の静電容量Cに流
れる充電々流I(IL +IR )は、クロスボンド線12
UW,13UVに流れる電流IXL,IXRの和となり、シ
ース回路電流は打ち消されて零となる。従って、クロス
ボンド線12UW,13UVの電流IXL,IXRをCT1
5a,15bで検出して積分回路32でそのベクトル和
を求めると、充電々流Iが得られる。ここで、I,
L ,IR ,IXL,IXRは、図5に示すように、ベクト
ル記号・を有するものとする。これによって励磁コイル
33cを付勢し、磁鋼片33aを磁化すると、磁気抵抗
効果素子35からU相の導体10Uの課電圧の極性を知
ることができる。この情報は、図1で説明したように、
監視所5へ伝送される。この課電圧の極性と前述したサ
ージ電流の方向と大きさに基づいて絶縁破壊事故の位置
を特定することができる。
FIG. 5 shows a system for detecting the applied voltage polarity of this cable line. In this detection system, the power cable line is constituted by three phases of U-phase, V-phase, and W-phase, and each phase is composed of conductors 10U, 10V, 10W and a sheath 11
U, 11V, and 11W, and a capacitance C is formed between each conductor and each sheath. Conductors 10U, 10V, 10
W is connected by a conductor connection portion J, and the sheath 11U, 1
1V, 11W has an insulating cylinder 2a at an insulating connecting portion. Each sheath is a cross bond wire 12UV, 12UW, 12V
W, 13UV, 13UW, 13VW. A sheath current measurement current transformer (hereinafter, referred to as “CT”) 15a is connected to the cross bond line 12UW, and a CT 15b is connected to the cross bond line 13UV. Heisei 8
The same current is applied to each section of the sheath connected in series by cross-bond wires, as described in "Development of a method for locally capturing the cable line voltage phase in the 1717 partial discharge measurement" of the IEEJ National Convention. Flows. This current flows due to the unbalance of each phase of the sheath circuit electromotive force induced by the load currents of the conductors 10U, 10V, and 10W, and the charging current flowing through the capacitance C due to the voltage applied to each phase cable. The unbalanced component flows as a vector sum of sheath circuit currents. The charging current I (I L + I R ) flowing through the U-phase capacitance C is
The sum of the currents I XL and I XR flowing in UW and 13UV is obtained, and the sheath circuit current is canceled and becomes zero. Therefore, the currents I XL and I XR of the cross bond wires 12UW and 13UV are changed to CT1.
When the detection is made at 5a and 15b and the vector sum is obtained by the integration circuit 32, the charging current I is obtained. Where I,
It is assumed that I L , I R , I XL , and I XR have a vector symbol as shown in FIG. Thus, when the exciting coil 33c is energized and the magnetic steel piece 33a is magnetized, the polarity of the imposed voltage on the U-phase conductor 10U can be known from the magnetoresistive element 35. This information, as explained in FIG.
It is transmitted to the monitoring station 5. The location of the dielectric breakdown accident can be specified based on the polarity of the applied voltage and the direction and magnitude of the surge current described above.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明のケーブル線
路の課電圧極性の検出システムおよびケーブル線路の絶
縁破壊位置の検出システムによると、絶縁破壊事故が発
生したとき、そのときのケーブルの課電圧の極性とサー
ジ電流あるいはサージ電圧の極性と大きさに基づいて絶
縁破壊位置を特定するので、簡単な構成により、誤動作
が少なく、かつ、高精度に絶縁破壊の方向と距離を特定
することができる。
As described above, according to the system for detecting the applied voltage polarity of the cable line and the system for detecting the insulation breakdown position of the cable line according to the present invention, when an insulation breakdown accident occurs, the voltage applied to the cable at that time is determined. The breakdown position is specified based on the polarity of the current and the polarity and magnitude of the surge current or surge voltage.Since a simple configuration, there is little malfunction and the direction and distance of the breakdown can be specified with high accuracy. .

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

【図1】本発明のケーブル線路の絶縁破壊位置の検出シ
ステムの第1の実施の形態を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a first embodiment of a system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line according to the present invention.

【図2】図1で記録された課電圧波形を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a voltage application waveform recorded in FIG. 1;

【図3】本発明のケーブル線路の絶縁破壊位置の検出シ
ステムの第2の実施の形態を示す説明図。
FIG. 3 is an explanatory view showing a second embodiment of a system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line according to the present invention.

【図4】本発明のケーブル線路の絶縁破壊位置の検出シ
ステムの第3の実施の形態を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a third embodiment of a system for detecting a dielectric breakdown position of a cable line according to the present invention.

【図5】本発明のケーブル線路の課電圧極性の検出シス
テムの実施の形態を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an embodiment of a system for detecting the applied voltage polarity of a cable line according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,電力ケーブル線路 2,絶縁接続部 2a,絶縁筒 2b,シース 2c,金属箔電極 2d,リード線 3,絶縁破壊検出回路 4,光ファイバケーブル 5,集中監視所 8,発光ダイオード 10U,10V,10W,導体 11U,11V,11W,シース 12UV,12UW,12VW,クロスボンド線 13UV,13UW,13VW,クロスボンド線 15a,15b,シース電流測定変流器 30,ハイパスフィルタ 30a,コンデンサ 30b,高周波コイル 33,磁気ホールド部 33a,磁鋼片 33b,ヨーク 33c,励磁コイル 34,消磁回路 34a,消磁用コイル 34b,駆動回路 35,磁気抵抗効果素子 36,発光ダイオード 37,直流電源37 50,ホトダイオード 51,サージエネルギー強度及び極性表示部 52,直流電源 60,課電圧位相検出用変圧器 70,ディジタルオシロスコープ 80,サージ電流測定用変流器 90,シース間橋絡アレスタ 1, power cable line 2, insulating connection part 2a, insulating cylinder 2b, sheath 2c, metal foil electrode 2d, lead wire 3, insulation breakdown detection circuit 4, optical fiber cable 5, centralized monitoring station 8, light emitting diode 10U, 10V, 10W, conductor 11U, 11V, 11W, sheath 12UV, 12UW, 12VW, cross bond wire 13UV, 13UW, 13VW, cross bond wire 15a, 15b, sheath current measuring current transformer 30, high pass filter 30a, capacitor 30b, high frequency coil 33 , Magnetic holding part 33a, magnetic steel piece 33b, yoke 33c, excitation coil 34, degaussing circuit 34a, degaussing coil 34b, drive circuit 35, magnetoresistive element 36, light emitting diode 37, DC power supply 37 50, photodiode 51, surge Energy intensity and polarity display section 52, Flow supply 60, division voltage phase detection transformer 70, the digital oscilloscope 80, a surge current measuring current transformer 90, the sheath between bridging arrester

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−158774(JP,A) 特開 平4−223281(JP,A) 特開 平5−312890(JP,A) 特開 昭58−223769(JP,A) 特開 昭61−31973(JP,A) 特開 平3−246473(JP,A) 特開 平9−281180(JP,A) 特開 平10−246749(JP,A) 特開 平6−331691(JP,A) 特開 昭62−261078(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 31/12 G01R 31/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-3-158774 (JP, A) JP-A-4-223281 (JP, A) JP-A-5-312890 (JP, A) JP-A-58-58 223769 (JP, A) JP-A-61-31973 (JP, A) JP-A-3-246473 (JP, A) JP-A-9-281180 (JP, A) JP-A-10-246749 (JP, A) JP-A-6-333191 (JP, A) JP-A-62-261078 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 31/12 G01R 31/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ケーブル導体に課電されている課電圧の
極性を各相の絶縁接続部のシースに接続されたクロスボ
ンド線に流れる電流に基づいて検出するケーブル線路の
課電圧極性の検出システムにおいて、 第1の絶縁接続部のシースに接続された第1のクロスボ
ンド線の電流を検出する第1の検出手段と、 前記第1の絶縁接続部のシースに電気的に連通した隣接
する第2の絶縁接続部のシースに接続された第2のクロ
スボンド線の電流を検出する第2の検出手段と、 前記第1および第2の検出手段によって検出されたそれ
ぞれの電流のベクトル和の電流によって磁鋼片を磁化す
る磁化手段を備え、 前記磁鋼片の磁化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課
電圧の極性を検出することを特徴とするケーブル線路の
課電圧極性の検出システム
1. A system for detecting a polarity of a voltage applied to a cable line, wherein the polarity of the voltage applied to the cable conductor is detected based on a current flowing through a cross-bond line connected to a sheath of an insulated connecting portion of each phase. A first detecting means for detecting a current of a first cross bond wire connected to a sheath of the first insulated connecting portion; and a first detecting means electrically connected to the sheath of the first insulated connecting portion. A second detecting means for detecting a current of a second cross-bond wire connected to the sheath of the second insulated connecting portion; and a current of a vector sum of the respective currents detected by the first and second detecting means. A magnetizing means for magnetizing the magnetic steel piece by using the magnetic steel piece, and detecting the polarity of the applied voltage at the time of insulation breakdown of the line from the polarity of the magnetization of the magnetic steel piece.
【請求項2】 ケーブル線路の絶縁接続部のシース間の
サージ電圧あるいはサージ電流に基づいて絶縁破壊位置
を検出するケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム
において、 絶縁破壊事故が発生したとき、前記サージ電圧あるいは
前記サージ電流に基づいて磁鋼片、磁気テーブ等の磁気
記録手段を磁化して記録する記録手段と、 前記絶縁破壊事故が発生したときの前記ケーブル線路に
課電されていた課電圧の極性を検出する極性検出手段と
を備え、 前記記録手段の磁化の極性および大きさと、前記極性検
出手段によって検出された前記課電圧の極性から前記絶
縁破壊事故の方向および距離を検出することを特徴とす
るケーブル線路の絶縁破壊位置の検出システム。
2. A system for detecting a breakdown position of a cable line based on a surge voltage or a surge current between sheaths of an insulated connection portion of the cable line. Recording means for magnetizing and recording magnetic recording means such as a magnetic steel piece, a magnetic tape based on the voltage or the surge current, and a voltage applied to the cable line when the dielectric breakdown accident occurs. Polarity detecting means for detecting the polarity, and detecting the direction and distance of the dielectric breakdown accident from the polarity and magnitude of the magnetization of the recording means and the polarity of the applied voltage detected by the polarity detecting means. Detection system for insulation breakdown position of cable line.
【請求項3】 前記極性検出手段は、変電所の対地電圧
測定用の変圧器の出力に基づいて前記課電圧の極性を検
出する構成の請求項第2項記載のケーブル線路の絶縁破
壊位置の検出システム。
3. The cable line according to claim 2, wherein said polarity detecting means detects a polarity of said applied voltage based on an output of a transformer for measuring a ground voltage of a substation. Detection system.
【請求項4】 前記極性手段は、第一の絶縁接続部のシ
ースに接続された第1のクロスボンド線の電流を検出す
る第1の検出手段と、 前記第1の絶縁接続部のシースに電気的に連通した第2
の絶縁接続部のシースに接続された第2のクロスボンド
線の電流を検出する第2の検出手段と、 前記第1および第2の検出手段によって検出されたそれ
ぞれの電流のベクトル和の電流によって磁鋼片を磁化す
る磁化手段を備え、 前記磁鋼片の磁化の極性から前記線路の絶縁破壊時の課
電圧の極性を検出する構成の請求項第2項記載のケーブ
ル線路のの絶縁破壊位置の検出システム。
4. A first detecting means for detecting a current of a first cross bond wire connected to a sheath of a first insulating connection part, wherein the polarity means comprises: Second electrically connected
A second detection means for detecting a current of a second cross-bond line connected to the sheath of the insulated connection part, and a current of a vector sum of respective currents detected by the first and second detection means. 3. The dielectric breakdown position of the cable line according to claim 2, further comprising a magnetizing means for magnetizing the magnetic steel piece, wherein the polarity of the applied voltage at the time of dielectric breakdown of the line is detected from the polarity of the magnetization of the magnetic steel piece. Detection system.
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